- Tytuł:
-
Basis of high-pressure water jet implementation for poly-metallic concretions output from the oceans bottom
Podstawy stosowania wysokociśnieniowej strugi wodnej do wydobywania konkrecji polimetalicznych z dna oceanicznego - Autorzy:
-
Borkowski, P.
Borkowski, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1819583.pdf
- Data publikacji:
- 2011
- Wydawca:
- Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
- Tematy:
-
dno oceaniczne
konkrecja polimetaliczna
struga wodna
ocean floor
concretion polymetallic
stream water - Opis:
-
Comprehensive knowledge and modern technique make it possible to reach for different natural resources deposited in water or on oceans bottom or even in stratum below the bottom. World ocean takes over 71% of our globe and considering continuous shrinking of natural resources of raw materials and fuels it becomes nowadays the area of intensive geological exploration. Having in mind the fact that most of typical land resources of useful minerals will last at the very most 50÷200 years, adequate reserves laying down at the bottom of the world sea may give our civilization a chance for several thousand years' development, according to scientist calculations [14]. Taking above into consideration, all seas and oceans shelves were divided into plots and fields. Many shelves are explored nowadays concerning petroleum and natural gas and such output reaching the level of 20% of total production [5]. Basing on different research and exploration it was found that the bottom and under bottom resources of natural minerals are gigantic. Technological development as well as huge investments caused that this XXI century starts new beginning of oceans exploitation [15] and its conquest. Careful investigations especially of deep resources exploration still is future matter. However nowadays there are rich useful minerals areas deposited at the bottom in the form of poly-metallic concretions. These are o res in the form of nodules including metals e.g.: manganese, cobalt, copper, iron and nickel. Among six different areas rich in concretions, the most perspective one is Clarion-Clipperton where such minerals concentration exceeds 10 kg/m2 [9]. This area region is located at Pacific in equatorial zone including undersea bottom leap down at the level range of 4200 to 5200 m [12]. Since 1992 Poland as so called investing pioneer (representing international organization Interocenametal) has the right to explore plot in the range of mentioned Clarion-Clipperton region of area of 150.000 km2 [7]. This paper presents basis of unconventional technology of poly-metallic concretions output by application of high-pressure cavitation water jet [1] with addition of dry ice particles CO2 as a medium helpful for material loosening form the ground. Such ice particle resistance to hygroscopicity causes that it doesn't have tendencies for lumping and therefore it may keep predicted ability for sublimation. Adequate intensity of this phenomenon [3, 4] in conditions analogical to those existing down at the sea bottom proceeds in a long time [7]. Considering above the gas form of CO2 may cause proper draught of water flow in elastic transportation pipeline. In turn for vertical transport intensification there is need to use additional air injector.
W pracy scharakteryzowano konkrecje polimetaliczne zalegające dno oceaniczne oraz ich zasoby i miejsca występowania, zwłaszcza w przyznanym Polsce obszarze pomiędzy uskokami dna pacyficznego o nazwie Clarion-Clipperton. Przeanalizowano metody ich wydobywania w obszarze głębokomorskim a zwłaszcza hydraulicznego transportu urobku z dna oceanu na pokład statku górniczego. Przeanalizowano możliwość zastosowania wysokociśnieniowej strugi wodnej wspomaganej fizycznym oddziaływaniem cząstek suchego lodu CO2. Wskazano na bardzo przydatne cechy tego lodu, dzięki którym jego cząstki nie podlegają zbrylaniu natomiast sublimują w strefie urobku. Powstające duże ilości gazowej fazy CO2 zwiększają dynamikę pionowego przepływu płynu w przewodzie rurowym, co zwiększa skuteczność transportu urobku na powierzchnię. Jednak dla zapewnienia odpowiedniej wydajności pionowego transportu konkrecji polimetalicznych należy na określonej głębokości wtłaczać do rury sprężone powietrze. Przedstawiono w nim podstawy transportu metodą iniekcja pneumatycznej opracowane dla optymalnego wydobywania konkrecji polimetalicznych. Przeanalizowano struktury przepływów występujących w różnych przekrojach rury transportowej oraz określono ich teoretyczne zależności. Opracowano również wzory pozwalające na dokonywanie wyboru najważniejszych parametrów decydujących o skuteczności tej metody. - Źródło:
-
Rocznik Ochrona Środowiska; 2011, Tom 13; 65-82
1506-218X - Pojawia się w:
- Rocznik Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł