为深入贯彻中交集团“666”战略框架与“1545”建设目标以及中交疏浚“1446”发展战略和“123456”工作方针，彰显疏浚国家中心打造世界一流疏浚与海洋原创技术策源地与战略科技力量的攻坚成效，现推出“蓝色科研看中心”系列专栏，聚焦公司核心科研平台、自主研发成果及工程应用实践，展现公司在疏浚、海洋、生态治理等领域的技术突破与创新实力，推动科技成果向新产业、新模式、新动能加速转化，为集团打造世界一流企业注入强劲科创动能。

深海采矿是人类迄今复杂度最高的海洋工程系统之一，具有技术难度大、海试成本高、环境约束严等特点，行业长期缺乏全流程联动的陆地中试验证能力，成为制约技术迭代与商业化进程的核心瓶颈。疏浚技术装备国家工程研究中心立足自身疏浚技术积累与试验平台基础，牵头揭榜2024年度上海市未来产业试验场 “揭榜挂帅” 深海探采领域项目，建成深海采矿全系统陆地联合中试测验平台。平台基于现有水池试验平台和垂直管道平台升级改造，打造采掘、提升、分选三个可独立运行的大比尺中试平台，并通过物理管路串联、控制系统集成，实现“采掘-中继储料-垂直提升-分级分选-尾水环保处理” 全流程闭环联动，是国际首台深海采矿全系统联合陆地中试测验平台，填补了从单装备性能验证到全系统匹配性测试的中试尺度空白，为6000米级深海采矿系统研发、工艺优化与海试落地提供核心支撑。

平台由采掘中试平台、垂直提升中试平台、分选环保中试平台三大核心模块组成，配套集成控制系统与高精度监测体系，兼顾独立试验与全系统联动试验能力。

1. 采掘中试平台

平台依托大尺度水池与可移动台车改造而成，聚焦深海矿物低扰动高效采集技术与采矿车性能验证，具备原型尺度采矿装备中试能力。

典型验证场景：模拟海底复杂底形、多类型矿物赋存状态、采集作业羽流扩散边界等真实海底作业情境，复现采矿车行走转向、采集头作业的现场空间与环境约束。

核心装备：配置250kW潜水泥泵（额定扬程50m，流量700m³/h，支持50mm 粒径、15%浓度颗粒无堵塞输送），配套可调节倾角吸入管路、台车横纵移行走系统、水下摄像与照明系统、浊度与羽流监测装置。

2. 垂直提升中试平台

以垂直管路体系为核心，配套中继稳定供料与多模式动力系统，是验证深海矿物长距离提升技术的核心载体。

典型验证场景：模拟深海立管输送工况，覆盖稳态输送、流量波动脉动、粗颗粒间歇通过等常规作业场景，同时复现堵管淤积、停泵重启、供气异常等极端故障工况，还原深海提升系统全工况服役边界。

核心参数：覆盖DN100/200/300mm 三种试验管径，垂直试验段高度超20m；配备500kW主提升泵（额定扬程80m，流量1500m³/h）与22m³/min空气压缩系统；10m³容积中继仓搭载防堵塞供料装置，实现粗颗粒定量稳定供料，支持 10-100mm颗粒输送。

3. 分选环保中试平台

针对船载分选空间受限、尾水排放环保要求高等行业痛点，打造全流程分选与尾水处理试验体系，支撑深海矿物船载预富集技术研发。

典型验证场景：模拟入料矿浆组分与流量波动、海上尾水排放环保限值要求等工程应用条件，复现分选系统连续作业、尾水尾渣同步处理的真实生产情境。

工艺配置：采用“直线筛预分级+旋流器/螺旋溜槽重选+磁选/浮选精选+磁混凝净化+板框压滤脱水” 完整工艺链，配备筒式磁选机、立环高梯度磁选机、四槽浮选机等核心设备，最大矿浆处理量20m³/h。

4. 集成控制与监测体系

三大单元通过物理管路串联、控制系统集成调度，打通“采掘-中继储料-垂直提升-分级分选-尾水处理”全工序链条，可完整复刻深海采矿全流程连续作业逻辑。

典型验证场景：模拟深海采矿全流程连续作业场景，复现采掘供料波动、提升负荷变化等系统耦合工况，还原真实海试中多装备、多工序协同的联动约束与时序逻辑。

工艺配置：支持三大平台独立控制与全系统一键联动；集成自研ERT电阻层析成像浓度计、高速摄像系统、多维度压力/流量/液位传感器与高频数据采集系统，可实现管道内流态可视化、全流程参数实时采集、试验数据回放分析，保障试验精度与过程可控。

可开展的核心中试验证：

依托平台能力，可开展覆盖深海采矿全链条的中试试验与技术验证：

采掘技术类试验：低扰动采集装置性能测试、采矿车采集效率与行走特性验证、羽流扩散规律与抑制技术研究等。

提升技术类试验：粗颗粒水力/气力/混合动力输送特性试验、不同管径输送性能对比、中继仓供料稳定性验证、极端工况（堵管、停泵）模拟、管材耐磨性能测试、扬矿泵过流特性与耐磨性能试验等。

分选环保类试验：多类型深海矿物分选工艺优化、细颗粒矿物回收技术试验、尾水磁混凝净化效果验证等。

全系统联动试验：采掘-提升-分选全流程匹配性验证、全流程自控策略优化、系统综合能效评估。

可开展的核心中试验证：

该陆地中试平台一方面可大幅降低海上现场试错成本，有效缩短技术研发与装备迭代周期；另一方面打通了深海采矿技术从单装备性能验证到全系统联动集成的关键验证链条，填补了国内全系统级大尺度中试能力空白，是支撑我国深海采矿技术体系从 “跟跑” 向 “并跑、领跑” 迈进的重要基础设施。平台面向国内深海采矿领域科研院所、装备制造企业与资源开发单位开放共享试验服务，可支撑行业共性技术联合攻关、核心装备性能检测与工程工艺方案验证，全面加速我国深海采矿技术迭代升级与商业化落地进程。

下一步，平台将持续拓展试验能力，深化产学研协同创新，打造国家级深海采矿技术试验验证基地，为我国深海资源开发装备体系建设、海洋强国战略落地提供坚实技术支撑。