在4102.8米海底挖“宝”！我国深海采矿车迎来新突破

在4102.8米海底挖“宝”，成功取回深海多金属结壳与结核！中国深海矿产资源开发关键技术研究与装备研制取得重大突破。

记者从上海市政府新闻办9日举行的采访活动中获悉，由上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“开拓二号”日前完成海试，首次突破国内深海重载作业采矿车海试水深4000米大关，在国内首创5项新技术。

大洋海底蕴藏着丰富的矿产资源，应用价值极高。但海底地形崎岖，海况条件复杂，要想在深海探采取“宝”，离不开高端的海底采矿装备。

上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“开拓二号”海试现场。（无人机照片，6月22日摄）

长6米、宽3米、高2.5米、重14吨。记者在上海长兴海洋实验室看到，“开拓二号”是一台“大家伙”，设计作业水深6000米。它有两大鲜明特征：一是强有力的掘进齿能在海底“削矿如泥”，二是4条平稳结实的金属履带可以在深海矿区“如履平地”。

上海交大船舶海洋与建筑工程学院讲席教授、“开拓二号”首席科学家杨建民介绍，这次海试从6月19日启航，6月28日返航，航程1840多公里。团队在西太平洋多金属结壳与结核海区开展海底行进、矿物开采、布放回收等全系统联调联试。

连续5天，“开拓二号”海底探“宝”动作不断：每天完成1个潜次，分别达到1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米的深度，并成功获得200多公斤多金属结壳、多金属结核等各类深海矿产样品。

4102.8米意味着什么？杨建民告诉记者，此次海试水深突破4000米大关，意味着基本可以达到海底采矿需要的深度，深海矿产资源一般赋存在2000米至6000米深海海底，其中多金属结壳与硫化物主要分布在4000米水深以内。

海底“宝”有何价值？结壳和结核是两种深海矿产，前者是生长在海底岩石上的矿物质覆盖层，后者主要以半埋藏的状态分布于海底沉积物之上。根据分析，此次海试获得的结壳和结核铁、锰含量均介于10%至20%之间，且富含钛、镍、铈、铜等关键金属。

海底挖“宝”要有硬核技术。成果背后，是5个深海采矿领域的首创技术，分别是深海复杂海底地形高机动行进技术、深海多矿类复合钻采技术、深水重载作业智能精细控制技术、非金属缆深海重载布放回收技术和深海环境扰动监测评估技术。

得益于深海复杂海底地形高机动行进技术，无论是坡度达30多度的陡峭、崎岖海山，还是由高粘性稀软沉积物堆积的海底“滩涂”，“开拓二号”都能顺利行进、爬坡和原地回转，其四条履带能实时调整方向和状态，适应海底复杂地形行走的需要。

开拓二号（左）和开拓一号（右） 新华社记者董雪摄

中国工程院院士林忠钦、中国工程院院士李家彪、深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室主任李茂林等专家评价，“开拓二号”海试成功，标志着我国在深海科学研究、资源开发、环保等方面将拥有更强的技术支撑和装备保障。

“从十年前的一个设想，到2021年‘开拓一号’实现1305米深海试验，再到如今‘开拓二号’突破4000米大关，‘开拓’系列还将继续迭代，在深蓝征途上探索不停步。”杨建民说。