Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.26730/1999-4125-2025-5-147-162
Ключевые слова: Subsea mining, arctic, shelf, ecology, deep-sea ecosystems, negative factors, soil-ice body, refrigerant, mathematical model, подводная добыча, арктика, шельф, экология, глубоководные экосистемы, негативные факторы, грунтоледяное тело, хладагент, математическая модель
Аннотация: Горнодобывающая промышленность является одним из источников негативного воздействия на экологию, как в процессе непосредственной деятельности, так и после завершения работ. Оценка негативных последствий для флоры и фауны обязательна и при освоении месторождений твердых полезных ископаемых, расположенных на дне морей и океанов, что Показать полностьювлечет за собой ограничения для данного рода деятельности. Кроме этого, в виде ограничений выступают максимально возможная глубина отработки существующими технологиями и возможность их применения в суровых климатических условиях, характеризующихся низкими температурами и продолжительным ледовым покровом северных акваторий. В данной работе авторами предложена перспективная технология освоения подобных месторождений на территории Арктического шельфа с использованием энергии холода, позволяющей организовать процесс добычи и транспортировки полезного ископаемого с помощью грунтоледяных тел, которая при сравнении с уже известными способами влечет меньшее количество факторов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. Обоснование возможности применения данной технологии в промышленных масштабах заключается в определении условий ее работоспособности и эффективности в тех или иных условиях, для чего был произведен эксперимент с моделированием процесса всплытия грунтоледяных тел со дна к водной поверхности. По результатам данного эксперимента была разработана математическая модель определения необходимого количества льда в составе грунтоледяного тела, позволяющего организовать процесс всплытия. Выполненные исследования приближают возможность практического применения предложенной технологии, дающей возможность использования отрицательной температуры окружающей среды в качестве технологической среды для снижения удельных затрат на транспортировку и предусматривающей снижение воздействия на окружающую среду The mining industry is one of the sources of negative impact on the environment, both during the immediate operations and after the completion of operations. The assessment of negative impacts on flora and fauna is also mandatory for the development of solid mineral deposits located on the seabed, which entails restrictions for this type of activity. In addition, the maximum possible depth of development of existing technologies and the possibility of their application in harsh climatic conditions characterised by low temperatures and prolonged ice cover act as limitations. In this paper the authors proposed a promising technology for the development of such deposits on the Arctic shelf using cold energy, which allows to organise the process of extraction and transportation of minerals with the help of soil-ice bodies, which in comparison with already known methods entails a smaller number of factors that have a negative impact on the environment. Justification of the possibility of application of this technology on an industrial scale consists in determination of conditions of its operability and efficiency in those or other conditions, for what purpose the experiment with modelling of the process of surfacing of soil-ice bodies from the bottom to the water surface was made. Based on the results of this experiment, a mathematical model was developed to determine the necessary amount of ice in the soil-ice body to organise the surfacing process. The performed researches bring closer the possibility of practical application of the proposed technology, which makes it possible to use the negative ambient temperature as a technological medium to reduce the specific costs of transport and provides for the reduction of environmental impact.
Журнал: Вестник Кузбасского государственного технического университета
Выпуск журнала: № 5
Номера страниц: 147-162
ISSN журнала: 19994125
Место издания: Кемерово
Издатель: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева