[拼音]：haidi caikuang jishu
[外文]：undersea mining technology
开采海底矿产资源所使用的方法、装备和设施。海底矿产资源种类繁多、状态各异、分布广阔、埋深悬殊，开采的方法和使用的装备也不尽相同。
海底采矿技术一般分表层矿开采和基岩矿开采两大类。表层矿大都呈散粒状或结核状存在于海底各类松散沉积层中，例如分布在海滨的磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、锡砂、锆石、金红石、独居石、金、铂、金刚石等重砂矿和砂、砾石等；分布在近海底的磷灰石、海绿石、硫酸钡结核、钙质贝壳和砂、砾石等；分布在深海底的锰结核、多金属软泥、钙质软泥、硅质软泥、红粘土等。基岩矿是指存在于海底岩层和基岩中的矿产，如非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡、重晶石等。
在开采海底矿产之前，须查明所采矿床的分布范围、面积、埋深、储量、品位以及当地自然条件和海陆运输能力等。在此基础上，根据矿产的形态选择合适的开采方法、装备和设施。
海底表层矿开采由于深海与浅海采矿技术的难度不同，因而分为两种。
海滩、近海底矿的开采露出水面的海滨砂矿，通常采用露天开采方法。陆地上使用的挖掘机械，如拉杆电铲、钢索电铲、推土机等都可用于海滨砂矿的开采作业。水面以下砂矿床的开采，目前作业水深大多在30～40米范围内，使用的采矿工具有4种：链斗式采矿船、吸扬式采矿船、抓斗式采矿船和空气提升式采矿船(图1)。前3种的构造和工作原理与挖泥船类似（见海上疏浚）。空气提升式采矿装置由气管、气泵和吸砂管等部分组成，气管与吸砂管的中部或下端相连通，作业时将吸砂管下端靠近砂矿床，启动气泵，压缩空气使吸砂管内产生向上流动的掺气水柱，从而带进砂矿固体颗粒，连续压气就可达到采矿的目的。这种装置的缺点是作业水深增加时，压缩空气的成本费呈指数倍增长。
此外，70年代以来还发展了一种海底爬行式采掘机，可以载人潜到海底作业，所需空气和动力由海面船只供应。如意大利制造的C-23型潜水挖砂机的作业水深达70米，能在海底挖掘宽5米、深2.5米的沟，每小时前进140米，挖砂230立方米。
深海矿开采目前最有开采前景的深海底表层矿，是深海锰结核和多金属软泥。
深海锰结核已被公认为是一种具有商业开采价值的矿产资源，近20年来主要在研制低成本、高效率的采矿装置。由于锰结核松散地分布于深海大洋底表层，关键问题是需要找到一种合适的垂直提升装置。目前公认最有希望的有 3种：链斗式采矿装置、水泵式采矿装置和气压式采矿装置。链斗式采矿装置是在高强度的聚丙二醇脂绳上每隔25～50米安装一个采矿戽斗，开采时船首的牵引机带动绳索，使戽斗不断在海底拖过，挖取锰结核并提升到船上。1970年8月日本已在太平洋水深4000米处成功地进行了试验。气压式采矿装置，是将集矿头置于洋底，开动船上的高压气泵，高压空气沿输气管道向下，从输矿管的深、中、浅三个部分注入，在输矿管中产生高速上升的固、液、气三相混合流，将经过筛滤系统选择过的结核提升至采矿船内，提升效率约30～35％。水泵式采矿装置，是将高效的离心泵放在输送管道中间的浮筒内，浮筒内充以高压空气，支撑离心泵和管道浮在水中。由于高效离心泵的作用而产生高速上升的水流，使锰结核和水一起沿管道提升至采矿船内。
多金属软泥也是一种具有开采价值的深海底矿产资源。联邦德国已研制成功一种开采红海多金属软泥的装备，即在采矿船下拖曳一根2000米长的钢管柱，柱的末端有一个抽吸装置。装置内的电控摆筛能搅动象牙膏状的软泥，通过真空抽吸装置、吸矿管，把含有海水的金属软泥吸到采矿船上来，然后经过处理并除去水分，最后即可获得含有32％锌、5％铜和0.074％银的浓缩金属混合物。
海底基岩矿开采非固态的石油和天然气开采使用的开采工程设施主要为固定式平台，在平台上钻井采集到油（气）后，通过输运系统送往岸上；水深较浅处也有用填筑人工岛进行钻井采油（气）的（见彩图）；而在水深较大的海域，多应用浮式平台或海底采油（气）装置进行开采（见海上石油（气）勘探及开发工程）。
固态的煤、铁、锡等基岩矿开采一般都从岸上打竖井，通过海底巷道开采；也有利用天然岛屿和人工岛凿井开采的（图2）。使作业巷道与海水隔绝，从而与开采陆地同类矿藏的方法基本相似，所用机械设备也完全一样。不同之处是海底硐、坑采掘多采用非爆破掘进法，因此影响采矿速度。但自20世纪70年代后，非爆破掘进速度已提高到每小时4.6米，这些采矿业有可能向远离海岸的海区发展。
海底硫磺矿开采通常采用井下加热熔融提取法，先把加热到350°F的海水用泵从边导管注入硫磺矿层，使融化的硫磺液从内套管上升至一定高度，然后用空气提升法采收。
海底钾盐矿和岩盐矿开采由于钾盐和岩盐也是可溶性矿物，也可用溶解采矿法。其技术原理与开采硫磺矿相同，但一般都采取竖井开采。
海底重晶石矿开采正在开采的美国阿拉斯加卡斯尔海滨矿离海岸1.6公里，矿脉在海底表土下15.2米。由于覆盖层较薄，所以采取了水下裸露开采法，进行水下爆破，然后用采矿船采集炸碎的岩石。
发展概况海底采矿已有一段历史，如英国从1620年起就开始了海底采煤，但在20世纪60年代以前，海底采矿的规模小、范围窄、离岸近。60年代以后，受到了人们的重视，特别是海底石油和天然气的开发有了较快发展，深海锰结核和热液矿床的开发也有迅速发展的趋势。目前，全世界从海底开采出来的矿物产值以石油和天然气占首位，达总产值的90％以上；其次是煤，占3～5％，砂砾和重砂矿占2％左右。中国目前正在开采的海底矿物有建筑用的砂砾和钛铁矿、锆石、独居石、磷钇矿等重砂矿以及石油和天然气等，也已从太平洋底取得了一定数量的锰结核。
