广袤的海洋蕴藏着丰富的生物、矿产和能源，堪称“聚宝盆”。有资料显示，已探明的南海深海矿产资源量在我国主要矿产资源总量中占42%，在支柱矿产资源总量中占67%，在短缺矿产资源总量中占72.7%，开发南海深海矿产资源对保障我国资源供给具有重要的战略意义。

经略海洋，装备当先。根据中国船舶工业集团公司大力发展海洋装备产业的方针部署，上海外高桥造船有限公司近来对国内外海底采矿技术与装备的发展进行了专题研究。来自该公司海工设计所的曾骥认为，随着近几年我国海洋石油天然气勘探开发装备产业的快速发展，我国在深水半潜式钻井平台、深水钻井船、深水铺管船等装备的设计和建造技术领域已取得突破。在这种情况下，及时催生并培育我国深海矿物资源开采技术装备产业, 对于我国海洋经济和海洋工程产业的发展，都具有重要的现实意义。

我国深海采矿技术存四大短板

海底采矿是指将蕴藏在海底的固体矿物采集起来，通过提升系统输送到海面上。海底采矿船就是具有一定动力和矿物储存能力，并携带采矿、集矿和提升系统及其释放装置的工作母船。据上海外高桥造船有限公司海工设计所的博士曾骥介绍，目前已探明的海洋矿产资源主要包括滨海砂矿、石油与天然气、磷钙土、多金属软泥土、多金属结核、富钴结壳、热液硫化物、天然气水合物等。对于中国而言，主要的海洋矿产资源包括油气资源、可燃冰、大洋锰结核、滨海砂矿等。其中，滨海砂矿的价值在浅海矿产资源中仅次于石油天然气，居**位。

据了解，我国从20世纪70年代末开始进行大洋锰结核的勘探调查。1990年经国务院批复同意，我国以“中国大洋矿产资源研究开发协会”的名义向“联合国海底筹委会”申请矿区登记，并将大洋锰结核资源勘探开发作为国家长远发展项目，给予专项投资。我国已经于2001 年和2011 年分别取得位于东太平洋国际海底区的超过7.5万平方公里金属锰结核资源合同区，以及西南印度洋国际海底区1 万多平方公里金属硫化物资源矿区的专属勘探权及优先开发权。中国大洋协会向国际海底管理局申请的第三块矿区位于太平洋的富钴结壳区，面积为3000平方公里，已于2013年7月通过国际大洋理事会的核准，标志着我国已正式获得太平洋富钴结壳区专属勘探权。

同时，我国对多金属硫化物资源的调查工作虽然起步较晚，但起点高，进步快。2005年，我国科学家在东太平洋中脊已知热液区采集到200多公斤重的热液硫化物，在西南印度洋**采集到热液硫化物矿石样本，2007年又在西南印度洋成功发现新的海底热液硫化物活动区域，实现了我国在这一领域“零”的突破。

近几年，英国、加拿大、韩国、日本、澳大利亚等计划或已经开始深海采矿的国家纷纷推出自行设计的海底集矿机样机。深海采矿技术研究正在成为国际海洋产业技术领域的前沿。

曾骥认为，与其他技术先进国家相比，我国在深海采矿技术方面的差距主要体现在四个方面：一是缺乏总体战略规划。尽管我国已取得3块国际海底区的资源开发权，但至今仍未形成总体勘探和商业开发的战略规划，政府有关部门的支持力度显得不够。二是开采技术不成体系。海底采矿技术是未来海洋经济产业中的先导性行业技术，我国需要加快构建具有自主知识产权和自身特色的海底矿产资源开采技术体系，特别是要针对采矿机、集矿机、提升系统等关键技术进行攻关。三是海底采矿装备产业发展滞后。我国在海底采矿机、集矿机以及提升系统等方面已具备一定的研制水平，相关样机已取得300米水深湖试的成功。随着近几年海洋油气勘探开发装备业的发展，我国在深水半潜式钻井平台、深水钻井船、深水铺管船等装备的设计和建造技术领域已取得突破，应及时催生并培育我国深海矿物资源开采技术及装备制造产业。四是人才培养与国际合作力度不够。我国应加快海底采矿专业人才的培养，并积极开展海底采矿的技术情报研究，同时可积极参与国际合作研究项目，力争在短时间内缩小差距或达到国际深海采矿领域的先进水平。

自主设计深海采矿船刻不容缓

2014年11月初，上海崇和实业有限公司与北车船舶与海洋工程发展有限公司宣布，我国首艘海洋采矿、选矿专用船舶“泰鑫1号”将于年底前建造完工，并将在我国**个海洋采矿项目——海南万宁海区锆钛砂矿项目中投入使用。这标志着我国采矿业从陆地转向海洋迈出了坚实的**步，同时也意味着我国在海洋采矿装备关键技术上取得了重要突破。然而不足之处在于，该船型的技术系统基本与大型绞吸式疏浚工程船类似，作业水深限制在100米以内，并且仅适用于滨海砂矿区域。

曾骥指出，时至今日，中国“有矿无船”的局面亟待被打破。我国从“八五计划”以后开始研发设计海洋采矿系统，但一直局限于浅水领域。在“十五”规划期间，我国海洋采矿技术研究由浅水逐步向深水迈进，有关单位先后进行了自行水力式集矿机的方案设计，以及多种方案的扬矿（提升）试验和深海潜水提升泵的研制；“十一五”期间，我国曾计划完成1000米海试总体设计及其集矿、扬矿、水声、检测等水下部分的设计，但据了解，*后只在云南抚仙湖完成了300米水深的湖试。截至目前，长沙矿山研究院、中南大学、广东工业大学、武汉理工大学等均已开展关于深海采矿系统的研究，主要研究内容大体分为三块：采矿船、集矿系统与提升系统。关于采矿船的研究，有少量涉及总体设计方面的内容，其他内容主要集中在动力定位系统上。对集矿系统的研究主要涉及集矿车的开发与设计、集矿车的控制以及集矿车越障避障等方面。对于提升系统的研究，主要是针对提升管道的运动响应，也有少量涉及经济流速等。

通过前期的大量调研，曾骥分析认为，我国如开展海底采矿船自主设计，应抓紧开展采集矿系统和水面支持（母）船这两大系统关键技术的研究。其中采集矿部分的难点，一方面在于采矿作业车在稀软海底上行走时，如何测控其定位、姿态、行走等；另一方面在于从海底采出的矿物如何向水面输送。目前，管道提升被认为是*有发展前景的提升方式，而管道提升又可分为水力提升、气力提升、管道容器、轻介质和重介质等多种方法。

对于海底采矿工作母船关键技术的研发，曾骥提出，海底采矿船需在4000~6000米水深的海洋恶劣环境下悬挂大吨位的水下设备（如采矿机、集矿机、提升系统等），应具备适用于风、浪、流环境的升沉补偿系统；对于采矿机、输送系统及动力通讯电缆等的吊放与回收，还需要掌握相应的测控技术；当采矿作业期间遭遇台风等极端恶劣天气时，需要实现水下采矿系统、输送系统和水面工作母船间的紧急解脱；此外，还应掌握采矿船在风、浪、流作用下的动力定位技术，采矿船动态跟踪和采矿路线的导航与控制技术，采矿过程中的故障诊断及修复保障技术等。

曾骥强调，开展深海采矿船自主设计只有与海洋采矿产业的商业模式相结合，才能科学合理地研发特定海区、特定矿种的专用船型，并满足其经济、性能指标要求。他建议，我国造船行业的科研院所和骨干企业，应抓住国家高度重视大洋开发的历史机遇，根据中国南海及太平洋我国优先开采区的海洋环境情况 ，围绕船型主尺度及自航性能、生产及装载能力、外输周期及经济性指标，积极做好前期开发设计工作，并争取国家有关部门的大力支持，尽快为我国深海矿产资源开发提供先进、可靠的工程技术装备。