深海钴结壳机械齿和水射流联合破碎机理与实验研究

深海钴结壳的破碎方法是当前深海矿物资源开采技术研究的热点。针对深海钴结壳纯机械破碎方法在破碎过程中存在明显冲击载荷，影响采矿车的正常行走，项目提出了基于机械齿和水射流联合作用的深海钴结壳破碎方法，并对该方法的工作机理和最优冲击载荷下水射流系统的设计方案进行了理论分析和实验研究。.项目以减小钴结壳破碎过程的冲击载荷为研究目标，以获取钴结壳机械齿和水射流联合破碎方法的工作机理为核心内容，分析钴结壳在截齿作用下裂纹的形成机制，研究高速射流能量的分布特点，揭示钴结壳裂纹在射流水楔作用下的扩展规律，查明钴结壳在机械齿和水射流联合作用下的破碎机理；研究射流系统压力、射流与截齿的横向距离、射流喷射距离对破碎过程中冲击载荷的作用规律，提出最优冲击载荷下水射流系统的设计方案。预期通过本项目的研究，提出一种适应于深海钴结壳商业开采的破碎方法，丰富机械齿和高压水射流联合破岩方法的设计理论。