海底管道与线缆的挖沟埋设是当今世界海洋油气开发领域广泛应用的重要技术之一。该技术采用水下开沟机械在海床上挖掘出一条满足管线防护深度要求的沟槽,将海底管线掩埋在沟槽之中,以达到保护之目的。海底犁式挖沟机作为水下开沟的主流设备具有广阔的应用前景,迫切需要对其硬件设备及其相关技术进行深入研究。现阶段国外海底挖沟设备已经形成系列化的产品,海底犁式挖沟机的原理、结构及其相关检测控制技术已趋于成熟,国内也已经对该技术的硬件进行了较系统的研究。但是该设备作业环境复杂、海底能见度低、对作业过程的监测及干预难度大、拖船水面牵引、后挖沟法等因素决定了该设备原理及结构特点与其操作作业过程关系紧密。挖沟机的作业流程及其相关调整策略决定了挖沟功能的实现及作业效率,也直接决定了海底挖沟的成败。因此对于挖沟机水下作业技术的研究具有重要应用价值,并且由于挖沟机为结构复杂的大型机械设备,作业过程涉及多刚体的力学问题,对其进行研究具有一定的理论意义。本论文在课题组前期对犁式挖沟机硬件系统研究的基础上,对挖沟机的作业技术进行了深入研究。总结海底挖沟机械国内外发展现状,并分析了海底犁式挖沟机的组成与原理,然后提出了挖沟机作业的关键技术问题,包括挖沟机姿态控制涉及的整体倾斜、滑靴高度调整及浮箱水下浮力调整系统功能,用以检验挖沟机挖沟质量能否满足管线掩埋深度要求的管道回填技术等。通过对这些关键作业技术问题的理论研究,提出了整体设备的极限倾角、滑靴高度调整的极限高度差、浮箱调整能力及管道掩埋深度等指标及参数。该研究结论对于挖沟机的总体设计及功能实现具有重要的指导价值。海底犁式挖沟机是为海底管道挖沟埋设的重要设备。高效率、高性能的海底挖沟机的研制关乎海洋油气开发,乃至国家能源战略的发展。在建设海洋强国的今天,海洋油气新能源的开发离不开海底管道的输送,研制高质量的海底犁式挖沟机并规范其作业技术迫在眉睫。