深海多金属结核物理特性及其对采输过程的影响概述

作     者：王华昆 高婧 余杨 孙震洲 李修波 WANG Huakun;GAO Jing;YU Yang;SUN Zhenzhou;LI Xiubo

作者机构：建筑与土木工程学院(厦门大学)厦门361005 水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学)天津300072 华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 中车SMD(上海)有限公司上海201360 

基　　金：福建省自然科学基金“深海采矿水力输运粗颗粒冲击破碎机理及其诱导冲蚀损伤研究”(2021J01212762) 

出 版 物：《海洋开发与管理》 (Ocean Development and Management)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      码：53-64页

摘      要：文章旨在确定深海多金属结核的物理特性,并分析其对采输过程的影响,以指导工程应用。总结了深海多金属结核开采的最新研究进展,通过对数据进行统计整理、回归分析,确定了结核形成机理及主要成分、在海底的分布特性、结核形态及构造、结核尺寸与重量关系、含水量、密度、孔隙特性及结核强度等关键物理特性。研究表明:结核形状多样,质松多孔隙,含水率高,近似均匀分布在海床上或浅泥层中。颗粒质量和尺寸联合概率分布具有长右尾特性,需使用更广义的联合概率密度函数copula才能准确建模。结核抗拉强度随结核直径增大按对数函数递减。此外,深海高压环境下结核的开采需更多能耗,且结核表现出更高的延性。结合固液两相流分析和颗粒沉降理论,分析了结核形状、尺寸、密度等主要参数对水力举升过程的影响,确定了颗粒破碎的主要方式和规律,总结了不同粒径级配输运造成堵塞的可能原因。

主 题 词：多金属结核 形态 密度 孔隙 强度 水力举升 碎裂 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 07[理学] 08[工学] 0707[理学-海洋科学类] 

D　O　I：10.20016/j.cnki.hykfygl.20230407.008

馆 藏 号：203121183...