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海洋裡有許多礦物，尤其在水深2000～6000公尺的大洋海底表層，分布著大量的錳結核。
錳結核的外形像土豆，裡面密密層層的，直徑一般在1～25厘公尺，最大的直徑可達1公尺，重幾百千克。它含有70多種元素，其中錳、銅、鈷、鎳的含量非常高。世界各大洋錳結核的總儲量約為3萬億噸，其中4000億噸錳、88億噸銅、164億噸鎳、98億噸鈷，分別為大陸儲量的幾十倍至幾千倍，具有很高的工業開採價值，被譽為21世紀的礦產資源。
開採錳結核的難度極大。首先，它分布在深海的海底表層，那裡的海水壓力很大，對採礦裝置的抗壓性、牢固性和耐腐蝕性等都有特殊的要求。其次，要把錳結核從幾千公尺深的地方採集起來並提公升到海面，沒有高功率的提公升裝置和先進的採礦裝置是無法操作的。
此外，為了提高採礦效率，還必須配備精度高、效能可靠的監測、顯示、記錄和控制系統。所以世界各國至今開採錳結核的方法還未成熟。目前一般認為有3種方法比較適用：
一是，水力提公升式採礦系統。它主要由採礦管、浮筒、高壓水幫浦和集礦裝置4部分構成。採礦管懸掛在採礦船和浮筒下，起運送錳結核的作用。
浮筒安裝在採礦管的上部，筒內充以高壓空氣，靠它的浮力支撐高壓水幫浦的重量。高壓水幫浦裝置設在浮筒內，通過高壓使採礦管道內產生每秒5公尺高度的上公升水流，使錳結核和水一起由海底提公升到採礦船內。採礦裝置的作用，則是篩選、採集錳結核。
這種開採系統經過不斷改進，現已達到日產500噸的採礦能力。
二是，空氣提公升式採礦系統。它由高壓氣幫浦、採礦管、集礦裝置等組成。高壓氣幫浦安裝在船上，採礦作業開始時，首先在船上啟動高壓氣幫浦，氣幫浦產生的高壓空氣通過輸氣管道從採礦管的上、中、下三個部位輸入採礦管，使採礦管道內產生由固體、氣體、液體三種物質組成的高速上公升流，將經過集礦裝置篩濾系統處理過的錳結核提公升到採礦船內。
目前這種採礦系統已具有提取5000公尺深處、日產300噸錳結核的能力。
三是，連續戽斗式採礦系統。在高強度的聚丙二醇酯繩鏈上，每隔25～50公尺安裝乙個採礦戽鬥。採礦時，船上的牽引機帶動繩鏈，通過絞車滑輪使戽鬥在海底迴圈翻轉，不斷地挖取錳結核，並連續向上提公升，將礦石卸到船上，隨後進行篩選和清除泥沙。
這種採礦系統經過大量試驗，證明它具有結構簡單、適應性強、採礦成本低等優點。其缺點是，採礦效率低，作業時難以準確控制開採區。
一般認為水力提公升式和空氣提公升式採礦系統較為理想，它們的集礦裝置，有的採用射流吸入，有的採用機械扒取，有的甚至裝有最先進的帶螺旋槳的自動控制機械集礦裝置。
除了上述3種採掘方法以外，目前一些國家還研製成一種海底自動採礦技術。這種技術主要是利用遙控潛水器潛至海底採集錳結核，然後自動上浮，把採集到的礦石卸到採礦平台上。這種深潛開採雖然比較先進，具有一定的開採深度，但它每次的採集量有限，且沉浮時間太長，因而經濟上遠不及上述3種開採方法。
目前，深潛開採法主要應用於大量開採前的取樣、試採階段。
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