20 世纪后期，“国际海底区域”活动从多金属结核单一资源向富钴结壳、热液硫化物等多种资源扩展。一些专家根据新的深海矿资产资源的赋存特性和需求，认为富钴结壳和热液硫化物将早于多金属结核而进行商业开采，面向富钴结壳和热液硫化物的深海采矿技术成为一些工业发达国家的研究热点。作者以富钴结壳的开采为例，向大家详细介绍 CLB 法、ELB 法等主流开采方法。有关富钴结壳和多金属硫化矿的开采技术研究，基本上是以现有的多金属结核采矿系统为基础进行拓展，主要集中在针对富钴结壳和多金属硫化矿赋存状态的采集技术和行走技术方面。深海富钴结壳开采方法的研究中既参考了陆地开采、海底石油开采、深海潜水器等方面的技术成果也大量借鉴了多金属结核开采方法时所取得的经验。然而，至今为止，除了日本坚持的连续绳斗法（CLB）开采试验外，其他国家均处于方案研究实验室试验阶段。
##C L B 法
CLB（Continuous Line Buck-et 连续绳斗法）是将挂着桶斗的合成纤维缆绳由船尾放入海中由船头回到船上，在海底与船上构成一个封闭环。在合成纤维缆绳上每隔一定距离悬挂 1 个桶斗，缆绳由船上的摩擦轮拖动，带动桶斗在海底运动，刮取矿物，并提升到船上。CLB 最早用于多金属结核开采，现拟移植到富钴结壳的开采上。日本在 1969 年，于骏河湾进行 了 CLB 法 试 验。1970 年 日 本又在塔希奇（Tahiti）附近海上作了试验，1972 年由日本发起，日、美、法等国 22 个公司合作，在夏威夷东南海面上进行了 13 天的试验。在 5000 m 深处采出了多金属结 核。 试 验 由 J. Mero 领 导。 采用 16000 t 的船，在甲板中部及尾部各装 1 台牵引绞车，二者间距100 m。缆绳直径 80 mm，绳长12000 m。开采方法称为横向移船法，要求船横向移动。合适的横向移动速度约为 0.6 kn（knot，节，1 节＝ 1 海里 / 小时＝ 1.852 公里/ 小时），在 13 天试开采期间，组织了 4 次开采。相继采出 100 多桶斗的多金属结核及富钴结壳，而且后者多于前者。桶斗的装满系数为 25 %。试采中最大的问题是缆绳在海水中缠绕纠结。根据上述试验，日本的一些学者认为 CLB 法可能更适用于开采富钴结壳矿床，因为 CLB 法适应复杂的地形条件。1985 年日本海洋资源委员会组织了用 CLB 法试验开采洋底富钴结壳矿床。试验海域在夏威夷群岛东 南，开采海山山麓的钴结壳矿床，水深4300~4900 m，聚丙烯缆绳直径85 mm。全长 13000 m，每隔 60 m挂一个网状桶斗，尺寸为长 1.4 m、宽 0.8 m、高 0.4 m。连续开采 4 h，采出 4 t 结壳，每斗平均 75 kg。
控船方式
提出了一种单船旋转式CLB法，它既可防止缆绳缠结，又适应沿海山等高线开采。采矿船沿大直径圆弧前进，船尾下放绳斗，船前部舷侧上收绳斗。这种方式在5 t渔船上做过小比例尺试验，水深50 m，绳长168 m，挂20个小桶斗，试验成功，未发生缠结
桶斗形式
1986年12月，在Johnston岛海域山区进行了桶斗形式的试验。普通桶斗（CD型）、带刃桶斗（JTD型）、椭圆型桶斗（JOD型），刨刀型桶斗（BMDS型）参加试验。这4种桶斗试验显示JTD及CD型较好。
缆绳
目前用的缆绳直径在80 mm左右，如果要将产量提高到2500~2800 t/d，估计要用2 m3的桶斗，直径150 mm的缆绳。缆绳要求抗拉、耐磨、柔软、质轻、不旋转、不伸长、耐疲劳、价格适度。
评价
对 CLB 法的一般看法是工艺简单，投资少，在海面以下没有电气部分。但它有致命的弱点，即无法有效控制桶斗的运行轨迹。因此会丢失大量的资源 ；或者过多的铲取基底岩层和沉积物，增加贫化、运输量及选冶量 ；还可能出现空斗或浅斗，使生产能力波动及无法保证达到设计能力。此外，还有一个问题是拖网式桶斗中含有大量洋泥，在提升过程中、在船上、在陆地上将产生大量废弃物污染环境。
##E L B 法
美国已将研究与开发重点由多金属结核开采转移到富钴结壳矿床开采上来。除了在美国领土专属经济区及托管岛屿专属经济区海域内诸海山进行富钴结壳矿床勘探外并开始筹划富钴结壳矿床的开发。目前普遍倾向的开采系统如图 1 所示。整个系统由采矿机、软管、缓冲仓、钢管及水面船只所组成。
采矿机
EIS 法中推荐的采矿机的结构如图 2 所示，宽 8 m，长 13 m，高 6 m， 自 重（ 空 气 中 ）100 t，推进速度 20 cm/s。采矿机配有8个行走履带以适应地形多变的要求。采用带截割刀刃的切割头与可上下调节工作高度的大臂来破碎钴结壳。为了适应微地形的起伏，一排共装置 6 个带切割头的大臂。在大臂后面是水力吸矿器，将破碎了的结壳块吸入储存仓，再经二次破碎及分选，由扬矿管提升至缓冲仓。
切割头
鉴于钴结壳矿床厚度很薄，平均不超过4 cm，所以最好是沿结壳厚度切割。由于基底岩层起伏不平，上覆的钴结壳同样起伏不平，只有将整个开采面分为多个大臂及刀刃，各自能根据前方分担区的结壳层起伏高度及厚度独立调整其切割位置，就能在尽可能少切割基底岩层岩石的条件下，尽可能多的切割钴结壳层。考虑与对比了切削刃撇式切割，冲击破碎及水力切割等方式最终选用切割刃方式。根据微地形的起伏特性初步选定切割头宽为 1 m，能保证尽量多的回收钴结壳，且切割的基底层岩石（贫化率）不超过 25 %。根据年产量和功率计算，考虑到电力损耗，需由船上供电 500 k W。为了减少切割产生的微小颗粒，降低对环境的影响，需要寻找更好的切割方式 ；有专家建议用水射流法或振动法来破碎钴结壳。
水力吸矿
在 切 割 头 前 面设计了一块挡板，防止切割的结壳碎屑四处飞溅，然后用水力集矿，将结壳碎块送入储矿槽。档板、水力集矿器能随大臂起落高度自动调整高度。50 mm的碎屑在海水中沉降速度为1~5 m/s，在水力吸矿时要求吸矿流速为3 m/s、统量为4.3 m3/s，需要动力250 k W。
行走机构
行走机构要能在覆有粘土、软泥的钴结壳层、玻璃质碎屑岩或玄武岩上行走，爬坡能力要大于25°，且能越过起伏1 m的高差，如沟槽、崖壁、大块等障碍物。根据对比选择液封轮胎、轮轴上有油缸及运动机构以帮助越过1 m的障碍物.
软管
一般认为软管的长度要满足采矿机围绕缓冲器自由行驶的距离，要适应100~150 m的地形高差还要考虑软管中充满矿浆流时所产生的刚性和反作用力，使软管在海水中保持某种形态，可以对采矿机造成最小的反作用力。软管长度为600 m较为合适.
缓冲仓
设 置 缓 冲 仓 的 好处是：(a)可以使扬矿管流工况稳定在最佳状态，可以省电并减小管径；在矿石丰度低，即便加快采矿机速度仍不能供给正常扬矿量时，缓冲仓可补足所需给矿量，反之，丰度高给矿量过大，缓冲仓可蓄积一部分给矿量。即便在没有矿石的区域，或采矿机为了绕行障碍物不能供矿时，缓冲仓也能单独承担一段时间的给矿量。(b)洋底采矿机的行走可以有更大的机动性，洋面上的船只也无须严格按照采矿机的位置移动，彼此牵制少，且钢管的歪斜弯曲度可以降低钢管与软管的拉伸应力也可减少。(c)凡可以不放在采矿初止的一些笨重部件可以放在缓冲仓底部的专用设备中间，既减轻采矿机的重量，也使这些部件作业环境改善减少故障。缓冲仓的容积需要根据系统的生产能力洋底富钴结壳分布的不均匀程度，以及采矿机空行所需的时间来确定。由于有缓冲仓，可以考虑在缓冲仓上面作进一步的破碎与分选即可节省提升量，也可减少船上的废弃量。
热液硫化物开采技术
热液矿床有块状和软泥状两种。对于块状，由于分布集中、矿石硬度高、密度大，需用自动控制的海底钻探，然后在钻孔内爆炸，炸碎矿体，随后用集矿机和扬矿机用与采集锰结核类似的方法输送到水面进行加工。美国正在研制这种自动钻探爆破采矿技术，用于开采 3000 m 水深的海底热液矿，它由爆破装置、矿石破碎机、吸矿管以及采矿船、运输船、钻探供应船组成，计划本世纪初进行试验，2020 年可投入生产。 对于软泥状，需要在采矿船下拖一根 2000 m 长的钢管柱，柱末端有一个抽吸装置。在抽吸装置内装一种电控摆筛，使粘稠的软泥变稀，并使抽吸装置进一步穿透泥层。通过真空抽吸装置和吸矿管将金属软泥吸到采矿船上，这种方法现已进入商业性应用阶段。