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TCAOE 40-2021 海底多金属结核采矿系统技术指南.pdf简介：

"TC-AOE 40-2021 海底多金属结核采矿系统技术指南"是一个专业术语，可能涉及到海洋资源开采领域的标准或技术手册。"TCAOE"可能是特定机构或组织的缩写，如"深海采矿技术协会"。"40-2021"可能表示该指南的版本号或发布年份。海底多金属结核是指富含铜、镍、钴、锰等金属的海底矿床，这些矿石通常分布在大洋中脊和海山区域。

这个技术指南可能详细阐述了海底多金属结核的开采方法、设备设计、操作流程、环境保护措施、安全规定等方面的内容。它旨在提供一个科学、系统和可持续的采矿实践指南，以确保在开发这些资源时，兼顾经济效益和环境影响，遵循国际上的最佳实践和法规要求。

请注意，由于具体的细节可能会根据实际组织和发布的具体内容有所不同，建议查阅官方发布或相关专业资料以获取最准确的信息。

TCAOE 40-2021 海底多金属结核采矿系统技术指南.pdf部分内容预览：

区域area 国家管辖范围以外的海床、洋底和底土。 【来源：《联合国海洋法公约》]

在海底或（和）海面平台通过选矿或冶炼，生产精矿、中间富集物或产品的过程。 3.12 羽流plume 含有大量沉积物颗粒的海水的弥漫。 【来源：国际海底管理局法律和技术委员会《指导承包者评估“区域”内海洋矿物勘探活动可能对环境造成的影 的建议》，有修改］ 3.13 水下穿梭器underwatershuttle 在海底与水面支持平台/船之间运行，具有收集和运送海底多金属结核功能的水下运行器具。 3.14 软管flexiblepipe 水力提升系统中连接集矿机和中继舱的柔性输送管道。 3.15 中继舱bufferstation 上端通过输送立管等和水面船连接，下端通过输送软管等和海底集矿系统连接，定量连续地向提升 立管给料的装置

任母底低议（和） 3.12 羽流plume 含有大量沉积物颗粒的海水的弥漫。 【来源：国际海底管理局法律和技术委员会《指导承包者评估“区域”内海洋矿物勘探活动可能对环境造成 的建议》，有修改］ 3.13 水下穿梭器underwatershuttle 在海底与水面支持平台/船之间运行，具有收集和运送海底多金属结核功能的水下运行器具， 3.14 软管flexiblepipe 水力提升系统中连接集矿机和中继舱的柔性输送管道。 3.15 中继舱bufferstation 上端通过输送立管等和水面船连接，下端通过输送软管等和海底集矿系统连接，定量连续地向 立管给料的装置

海底多金属结核采矿系统的全过程生产链条和全系统生命周期中须满足绿色（Green） Economy）、可靠（Reliability）、智能（Intelligence）和安全（Safety）五项基本准则（简称GE

海底多金属结核采矿系统绿色准则总体要求如下： 符合《联合国海洋法公约》的相关规定； 设计时从采矿全生命周期进行技术比选，宜采用对环境影响小的材料、技术、工艺； 开发系统宜采用国际海底管理局认可、稳定、可靠、先进的环保技术与措施； 海底集矿系统、水下提升系统、水面支持平台/船、转运系统等物流流程环节宜采取降耗技术 与措施； 宜满足IS014000环境管理系列标准； 宜选择降低噪声、光、磁、热、机械扰动、油污等技术； 宜选择耐腐蚀、无污染的环保材料与涂层SL639-2013水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准—升压变电电气设备安装工程(附条，避免产生新的污染物

能源模块宜优先考虑能量密度高、输出稳定、无需频繁补给的清洁能源或可再生能源，采用 提高能源利用效率的技术工艺； 减少二氧化碳的排放，推进实现碳中和进程

5.2海底集矿系统要求

海底集矿系统宜选择对深海底质环境影响最小方式。具体如下： 选择采矿羽流扩散范围最小的采集工作方式，考虑的指标宜包括采矿引起的羽流初始速度、 持续时间、悬浮物含量、近底层水文条件、底质破坏厚度等； 宜选择非接触式移动和浅接触采集技术； 采用接触式移动采集技术，宜采取尽量减少矿车与海底接触面积和接触压力的设计

5.3水下提升系统要求

水下提升系统满足以下要求： 一宜减少从底层提升到海面的海水量，避免尾水的环境影响； 尽可能减少海底多金属结核的破碎和粉化，以降低水面不可分离排入尾水中的细颗粒含量； 尾水排放宜选择羽流影响小的尾水排放方式： 尾水宜选择海底排放，禁止采用表层排放

5.4水面支持平台/船要求

海底多金属结核采矿系统水面支持平台/船宜满足《经1978年议定书修订的1973年国际防止 成污染公约》和《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》等要求

5. 5 转运系统要求

转运系统宜实现零排放或无污染排放。 主尾水泄漏，海底多金属结核资源暂有 支持平台/船转运时，宜实现无污染与零排放

5.6海上矿物加工系统要求

海上矿物加工系统宜满足以下要求： 宜采用环保达标的选治加工与综合利用技术，采用清洁能源和绿色药剂，采用海水作为工艺 水； 尾水零排放，尾矿需经处理达标后选择底层排放； 在排放点周围设置环境监测点。

以海底多金属结核资源节约高效利用和保护保全深海环境为约束条件，提高采矿效率，减小全生产 链条各环节成本。具体如下： 一一通过提高采集覆盖率和集矿机的采集效率，减少资源流失、降低单位能耗等方式提高采矿效 率；

控制整个流转过程运行方式，减少中间环节、简化流程，控制采矿的单位成本，获取采矿的 经济效益； 海底多金属结核采矿系统装备设计宜考虑设计寿命与矿区开发周期相适应，考虑循环利用 降低成本。

6.2海底多金属结核采矿系统采集率

采集率（C）取决于采集覆盖率（，）和集矿机采集效率（C.），按公式（1）计算采集率 过优化采矿规划，提高采集覆盖率（C，）和采矿机的采集效率（c）。

Ad Am C (3 0

海底多金属结核采矿系统的采集率宜不低于90%，提高系统采集率宜采取以下措施： 通过集矿机位置控制方法设计优化集矿采集规划； 保证系统具有精确的定位和导航； 提高海底集矿装置行走性能稳定性： 采集轨迹规划宜紧密相接，宜推荐集矿

6.3海底多金属结核采矿系统回采率

回采率（R）是衡量海底多金属结核采矿系统开采技术重要指标，取决于开采区块内多金属 石生产量（R。）和该区块估算的多金属结核矿石储量（R），按公式（4）计算回采率。、

R= Rc （4 RS

海底多金属结核开采回采率宜大于85%

6.4海底多金属结核采矿系统单位能耗

采矿系统均宜采取以下降耗技术与措施： 一在保证输运通畅前提下，提高海底多金属结核输运浓度； 一以连续转运结核方式设计水面平台，缩短平台上的物流流程，按照最简物流流程设计运输船 舶，规划运输方式。

6.5海底多金属结核采矿系统成本

益；宜按系统组成，利用以下措施降低系统成本： 海底集矿系统宜采用以下措施： · 设计高效能海底多金属结核采集方式，确保集矿机无空载运转； ·控制集矿机建造成本； ·设计满足采集率要求的集矿机采集规划，提高采矿经济性。 一一水下提升系统宜采用节能高效率运转方式，选取高效率水力提升系统经济性或高效能的水下 穿梭系统。 水面支持平台/船宜以连续、规模化转运海底多金属结核方式开展设计，缩短平台上的物流流 程，提高采矿系统运行经济性。 转运系统宜按照最简物流、转运流程设计运输船舶，规划运输方式

海底多金属结核采矿系统及其附属生产系统宜满足在复杂海洋环境条件下持续稳定作业的设计时 系统宜满足ISO9001，要求可参考GB5080.1的相关规定，具体如下： 采矿系统生命周期不小于20年； 采矿系统生存工况满足百年一遇的台风环境条件： 采矿系统全年平稳可靠工作时间大于280天： 海底集矿系统、水下提升系统和水面支持平台/船的联动宜通过数值模拟和模型试验的方式进 行验证； 采矿系统可实现水下易损部件能被快速拆装

7.2海底集矿系统可靠性

为保证海底集矿系统给定路线连续机动、适应地形变化、精准探测、结核采集、结核输运等任多 丸行能力的可靠性，宜采取以下措施： 一有足够的亢余空间，保证下料通畅，作业连续性和可靠性，并有备用易损部件； 一软管宜符合与压力、温度、侵蚀、腐蚀、老化、磨损、疲劳、几何约束和机械应变相关的设 计标准（如APIRP17B)或制造商标准，软管浮力配制满足一定结核矿石浓度变化要求； 一如采用采集机器人，宜具备对微地形、结核丰度以及结核粒径变化的适应性，保证采集顺畅 和高采集率，宜有足够数量的备用

7.3水下提升系统可靠性

7.3.1水力提升系统可靠性

水下提升系统如采用水力提升形式，系统的可靠性宜满足： 一水下提升系统设计宜避免管道堵塞； 输送立管设计，结构强度宜参考APIRP2RD、APIRP16Q、APISpec17J和APIRP1111标准要 求，在百年一遇环境下的安全系数宜大于1.5； 输送立管设计考虑载荷、腐蚀和磨损，满足系统寿命年限； 输送立管若存在涡激振动JC／T 2486-2018标准下载，宜设计减涡装置

7.3.2水下穿梭系统可靠性

水下提升系统如采用水下穿梭形式，系统的可靠性宜满足： 水下穿梭器的建造宜满足GB/T40073、中国船级社《潜水器系统和潜水器入级规范》、中国 船级社《潜水器检验指南》； 水下穿梭器的设计除了考虑设计参数（压力、温度、振动、操作和环境条件等），还应考虑 吊放操作不当及意外事故的影响

水面支持平台/船的可靠

水面支持平台/船可靠性宜满足： 水面支持平台/船符合入级规则和船旗国或担保国的相关国家法律； 水面支持平台/船作业、生存工况水平偏移位置宜满足相关设计标准要求，具有动力定位能力； 设计寿命不小于20年； 生存工况满足百年一遇台风环境条件； 提升系统如采用水下穿梭形式，水面支持平台/船航行设备的配备宜满足水下穿梭器设计航行 系统功能的需求，至少包括对水下穿梭器深度/高度、航向、速度、姿态、位置的控制，并能 实现避碰功能（ROV不适用）；水面支持平台/船宜满足GB/T37472： 水下提升系统如采用水下穿梭形式，水面支持平台/船定位通信的配备应能满足水下穿梭器在 水面回收时将自身位置信息发送给母船，降低水下穿梭器丢失的风险； 水面支持平台/船设计有转运货船靠泊时锚泊系统和防撞装置，并有船舶靠泊方案

转运系统包括海底多金属结核转运机械设备和转运货船等。转运系统可靠性宜通过以下措施保证 海底多金属结核转运机械设备宜符合工业设计标准，配备足够的机械保护，具有在转运过程 中间正常或紧急操作期间保护关键部件的能力，设计寿命不小于20年； 转运货船设计寿命不小于20年； 转运系统宜有备用海底多金属结核储存设施，保障海底多金属结核系统连续作业； 转运货船按照海上停留天数以及到港口的航行距离，储备足够的燃油储量。宜满足不少于预 计海上消耗加上7天的航行储备； 转运货船宜满足水面支持平台/船的靠泊方案要求，宜符合靠泊时装卸海底多金属结核工况稳 性的要求。

7.6海上矿物加工系统可靠性

《城镇供热预制直埋蒸汽保温管管路附件技术条件 CJ/T246-2007》（已作废）海上矿物加工系统可靠性宜满足： 海上矿物加工系统设计寿命不小于20年：

采用管道输送、密闭性加工设备； 设备易于维修。