矿山机械篇(1)

一、矿山机械产品开发数字化

产品开发数字化的基本构思是利用数字对产品开发过程中的各种信息，包括图形、数据、知识、技能等，进行定量表达、存储、处和控制，从而实现以快速市场响应和创新开发为目标的全局优化运算。目前像挖掘机，装载机等矿山机械产品的开发呈现数字化、并行化、集成化和知识化的趋势。其中数字已成为实现快速创新开发的核心技术。产品开发数字化的一个重要特征是产品开发和产品性能的可预测性。制造过程数字仿真的目的是借助于建筑在物理学和数学基础上的计算模型、计算机预演等手段，揭示制造工艺过程的本质，获得知识及进行制造工艺装备的自主设计，实现对产品制造、装配乃至产品整个生命周期过程的预测和优化控制能力。主要内容包括：

1设计过程仿真，包括外形仿真、装配仿真、运动学仿真、动力学仿真和多学科集成仿真等;

2加工过程仿真，包括切削过程仿真、焊接过程仿真、冲压过程仿真和铸造过程仿真等;

3生产过程仿真，通过建立制造系统的静态模型和动态模型，精确预测技术可行性、加工成本、工艺质量和生产周期。

二、矿山机械设计绿色环保概念

面对日趋严峻的资源和环境约束，矿山机械是消耗资源的大户、污染的源头。紧密围绕4r的产品全生命周期设计和管理是降低能耗、污染，实现可持续发展战略的重要手段。具体措施为：

1采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。延长产品寿命，可减少机械的生产量和降低其报废量。降低产品能耗，可减少对环境的污染;而轻量化和高效率可减少材料和资源的消耗。

2使废弃零、部件处理的污染最小化及综合成本最优化，矿山机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零、部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。尽量采用低环境负荷材料，尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。

3特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，采用能再生利用的材料和资源，提高机械材料的再生率。

4减轻对周围环境的污染，降低整机的振动与噪声。

三、矿山机械零部件创新

1创新设计的必要性

我国十一五规划纲要中指出,要建设资源节约型、环境友好型社会,重点发展循环经济,坚持开发节约并重、节约优先,按照减量化、再利用、资源化原则,在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节,逐步建立全社会的资源循环利用体系;要节约能源、节约用水、节约土地、节约材料、加强资源综合利用强化促进节约等政策。机械制造业要从单纯追求规模与效益的模式转向建设4r(减量化reduce、再循环recycle、再利用reuse和可回收recover)的循环经济方向。

我国矿山机械的整体水平与国际先进水平相比尚有差距。在迈向矿山机械制造强国的征途中,机遇和挑战并存。产品设计是制造业的灵魂,产品的结构、功能、质量、成本、交货时间及可制造性、可维修性、报废后处理以及人、机和环境关系等,原则上都是在产品设计阶段决定的。产品的创新设计能力已成为决定企业在全球化竞争中地位的首要因素。

2 创新设计的资源控制

矿山机械零部件创新性设计是其未来发展的方向矿山机械是消耗资源的大户、污染的源头。面对日趋严峻的资源和环境约束,紧密围绕4r的产品全生命周期设计和管理是降低能耗、污染,实现可持续发展战略的重要手段。具体措施为:(1)采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。延长产品寿命,可减少机械的生产量和降低其报废量;降低产品能耗,可减少对环境的污染;而轻量化和高效率可减少材料和资源的消耗。(2)尽量采用低环境负荷材料,尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。使废弃零、部件处理的污染最小化及综合成本最优化,矿山机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零、部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。(3)采用能再生利用的材料和资源,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高机械材料的再生率。(4)降低整机的振动与噪声,减轻对周围环境的污染。

3 创新设计的普遍性

矿山机械创新性设计实例分析随着我国的经济高速发展,全国各个行业煤炭的需求量增加,煤炭的产量

转贴于

也大幅度的增加,阜矿集团为了适应当前发展形势,提高煤炭产量,在所属的各个煤矿进行改扩建,改扩建后,矿车的运输量和使用范围增加。所以在2008年由八道壕煤矿提出要将一吨固定式矿车改为两侧开门矿车,要求改后使用更加方便。

为了做到充分利用原有设备,降低生产成本,贯彻创新设计思想。经过认真分析这后,设计人员根据矿车两侧的尺寸,用计算机进行放样分析,决定将矿车两侧开设各开设一个侧门,门的尺寸有以下五种选择:1000×250m、900×250mm、1000×360mm、1200×360mm和1200×400mm。经过试验发现虽然尺寸为1200×400mm的门能够使矿车在卸载时物料卸载所需时间相比其他四种要少,但是这种尺寸的侧门受车轮的影响较大,装卸物料时不方便,因此排除此尺寸的门。

矿山机械篇(2)

一、煤炭在我国能源结构中的重要作用

煤炭是我国的主要能源，是国民 经济 和 社会 发展不可缺少的物资基础。我国煤炭资源丰富，煤炭资源分布面积约60多万平方公里，占国土面积的6%。根据第三次全国煤炭资源预测与评价，全国煤炭资源总量5.57万亿吨，煤炭资源潜力巨大，煤炭资源总量居世界第一。已查明资源中精查资源量仅占25%，详查资源仅占17%。探明储量达到10202亿吨。其中可开采储量1891亿吨，占18%，人均占有量仅145吨，低于世界平均水平。 国务院制订的《能源中长期发展规划纲要（2004-2020）》（草案）指出“要大力调整优化能源结构，坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源全面发展的战略”。鉴于我国“多煤、贫油、少气（天然气）”的特点，在今后一段相当长的时间内，能源结构仍然以煤炭为主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我国一次能源生产的70%以上，在我国能源结构上占主要地位，有举足轻重的作用。

根据我国全面建设小康社会的需求，煤炭消费的趋势将有明显上升。在煤炭消费用户的构成中，电力、冶金、建材、化工4个行业煤炭消费量占煤炭消费总量从1990年的50%提高到2004年的84%，其中电力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，将近增长一倍。

二、我国煤炭工业发展现状

进入21世纪，我国煤炭工业快速发展，2000年全国产煤9.9亿吨，2001年产煤11.04亿吨，2002年13.8亿吨，2003年16.67亿吨。2004年全国产煤19.56亿吨，占全国一次性能源生产总量的74.3%，当年煤炭销售量为18.91亿吨，占全国一次性能源消费总量的65%，生产力水平显著提高，产业结构调整取得重大进展。一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合，煤、电、化、路、港、航产业链开始形成，形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团，如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。我国煤炭产量急剧上升，得到了全世界的关注。

煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。同时，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低。全国煤矿非机械化采煤60%。大中型国有重点煤矿装备水平较先进，但设备老化程度较大；小型矿井生产技术装备水平极低，煤矿生产工艺落后，作业人员过多、效率低。保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一，挖掘煤炭生产潜力，加快大型煤炭基地建设，是重要措施。为此，只有大幅提高大中型煤矿产量，才能在保障煤炭稳定供应的前提条件下，遏制小煤矿发展和淘汰小煤矿，完成煤炭生产结构优化调整。1998年12月以来，国家对煤炭产业结构进行了重大调整，关闭了五万多处小煤矿，淘汰了一批落后的生产能力，通过宏观调控，煤炭生产形势好转，供求关系趋于平衡。 目前 我国煤炭生产企业2.5万多家，其中规模以上的企业约占60%左右，2005年计划关闭2000多家小煤矿。

三、我国煤炭工业存在的 问题 和与国际先进产煤国家的差距

1、 我国煤炭企业规模小、产业集中度低

我国煤炭企业的突出特点是，规模小、效率低、安全状况不好，产业集中度低。据煤炭行业统计数据 分析 ，2002年国有重点煤矿占52%，国有地方煤矿占18%，乡镇煤矿占30%。按井型划分，大型矿井占32%，中型矿井占18%，小型矿井（含乡镇煤矿）占48%。2004年，全国约有煤矿2.5万处，95%以上的小煤矿，矿井年产能力不足3万吨的矿井约占40%，煤炭产业的集中度只有15%，远远低于世界主要产煤国家的水平。国际先进的产煤国家，煤炭产业规模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心竞争力，做强做大，提高了全球煤炭产业的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭产量约占全球产量的18.81%，有5家公司的煤炭产量超过1亿吨，其中排名第一的皮博迪公司达到1.83亿吨，力拓公司达到1.43亿吨，美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的46.9%。

2、我国煤炭装备落后，机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备. 我国煤矿生产基础薄弱、国有煤矿连续紧张生产的矿井占总数的近50%，矿井主要生产设备严重老化，超期服役的占30-40%，部分乡镇煤矿设备简陋、生产条件差，有的根本没有机械设备，仅为人工开采，不符合有关煤炭法规要求，当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着“采厚弃薄”、“吃肥丢瘦”等浪费资源现象，全国煤矿平均资源回收率为30-35%左右，资源富集地区的小型矿井资源会回收率只有10-15%。据煤炭行业统计数据分析，2002年我国国有重点煤矿采煤机械化程度为77.78%，综合采煤机械化为62.98%，掘进机械化程度为81.15%，综合掘井机械化程度为15.03%，地方国有煤矿机械化程度更低。当前全国采煤机械化程度仅为42%，除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差、效率低。特别是乡镇煤矿，基本上是非机械化开采。2004年乡镇煤矿产量占我国煤炭总产量的39%。对不适宜用放顶采煤的5.5米以上煤层，要采用一次采全高是最合理有效的采煤 方法 ，但目前国内没有相适应的高产高效的综采成套设备。而国外美国久益（joy）公司、德国德伯特（dbt）公司和德国艾克夫（eickhoff）公司，都具有成熟的高煤层一次采全高的高产、高效综采成套设备。神华集团引进的成套设备年产突破1085万吨，工作面长度突破300米，最长的工作面已超过400米，工作面总装机功率已超过5000kw。而国际先进的产煤国家，煤炭生产呈现出大功率重型化、自动化、集约化、按照环保的特点。国外先进的采煤设备向大功率、重型化发展，设备储备系数大、运行可靠性高。dbt（德国德伯特）、joy（美国久谊）和eickhoof（德国艾克夫）等采矿设备公司都制造出具有自动化功能的产品。美国联邦2号矿在工作面实现了跟机自动移架。澳大利亚batana煤矿实现了自动割煤和跟机自动移架。特别是信息技术在煤矿生产中得到广泛 应用 ，先进煤矿广泛采集工作面设备运行参数和环境安全检测信息，在工作面集中显现并通过以太网传输到地面 计算 机，实现远程运输和故障诊断。运输系统、供电系统和通风系统均无人值守。实行集中远程操作、视频监视，辅助有专人巡视。井巷布置集约化，生产系统和环节少、实 现了生产高度集中。通常是一矿、一井、一面生产。有些先进的长壁工作面每班 只需6人，其中采煤机司机2人，维修工1人，机头集中操作工1人，另外2人替换休 息。高度重视工作环境的改善和人体安全防护。实现计算机监测安全信息，监测 探头遍布整个矿井。液压支架具有跟机自动喷雾和移架自动喷雾功能；采煤机上 方安装导风板，减少煤尘进入人行空间。采煤机运行的下风侧几乎无人作业。

3、煤矿安全生产事故多

我国煤矿安全生产方面，重大瓦斯事故多发，煤矿 事故的总死亡人数达到了高峰，2004年我国生产约20亿吨煤，事故死亡约六千人 ，这几年煤炭产量大幅度增长，煤矿百万吨死亡率还是下降的。由1994年的5.59 人下降到2004年3.08人，美国生产约10亿吨煤死27-31人，百万吨死亡率约为 0.039；波兰百万吨死亡率为0.09；南非百万吨死亡率为0.13；俄罗斯百万吨死亡 率为0.34。我国百万吨死亡率是美国的约100倍，俄罗斯的约10倍，印度的约12倍 ，大大超过煤炭先进生产国家。据有关专家讲，矿井安全检测仪表，安全设备均 在设计中作了考虑，多数事故都是矿井管理问题，真正因设备问题而发生事故较 少。先进产煤国家依靠大型、强力综采技术装备已经完成从普通综采机械化向矿 井高效集约化和自动化生产的过渡。高产高效煤矿的建设不仅提高煤炭生产效率 ，实现煤矿集约化生产，并为煤矿生产过程中的安全监测、监控创造条件，从而 有效的预防和控制煤矿安全生产事故。先进产煤国家安全生产上十分重视，不仅有健全的安全生产法规体系，还有严细的生产安全措施，严格的煤矿生产准 入制度，而且实现了计算机监测安全信息，监测探头遍布整个矿井，保证了安全生产。

四、煤炭工业发展对矿山机械设备的需求

1、我国煤炭工业发展趋势

据煤炭行业发展规划相关 内容 ，“十一五”期间，我国将新建煤矿3亿 吨左右，其中投产2亿吨。国家将在“十一五”期间，对煤炭行业的工业结构进行 调整，大力整合、改造、关闭小煤矿，同时适度加快大型煤炭基地的建设，开工 一批现代化大型煤矿、置换落后的生产能力。“十一五”期间煤炭行业现代 企业制度要进一步得到完善，大型煤炭企业集团基本形成，到2010年要形成5-6个 亿吨级生产能力的特大型企业集团，5-6个5000万吨级生产能力的大型企业，产量 将占全国煤炭总产量的60%左右。通过新建和老矿井技术改造，全国将建成300处 高产高效矿井，高产高效的矿井产量将占全国总产量的50%左右。“十一五” 期间，国家将建设神东、晋北、晋东、蒙东（东北）、云贵、河南、鲁西、晋中 、两淮、黄陇（华亭）、翼中、宁东、陕北等13个大型煤炭基地，这些基地的储 量，占全国储量的70%以上，作为煤炭供应规划和建设的核心。初步预测全国 煤炭需求量：2010年为25-27亿吨、2020年为30-32亿吨，均占能源需求量的60%以 上。据相关部分统计，2004年国有重点煤矿原煤产量9.22亿吨，超过其核定生产 能力50%以上，煤炭生产能力严重不足。经测算，到2020年，新建和在建的国有煤 矿的生产能力约为7.1亿吨。如果届时

2、对矿山机械设备的需求

“十一五”期间，煤炭 工业 的生产技术水平将明 显提高。国家将建成140个高效安全 现代 化矿井，国家将加大对煤矿建设项目的支 持力度，已先后有17个煤炭建设项目，由国家开发银行出具贷款承诺，还将100多 个高档普采工作面升为综采工作面，100多个普采工作面升为高档普采工作面。这 样，

（1）井下综采重点设备

我国煤 炭开采90%以上的井工开采的，井工开采占煤炭开采的主导地位。为迅速提高我国 综合装备水平，要以 科学 发展观为指导，采取跨越式发展模式。在“十一五”期 间应以日产2.5-3万吨（年产1000万吨左右）的综采成套设备国产化为突破口，全 国实现综采成套设备国产化，推动我国矿山机械工业的发展。

预计从2004年 到2020年，每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备50套，每 年设备更新量约为现有的基数的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套设备年需 求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化 采煤输送设备，主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发 研究 的电牵引采煤机：装机总功率为2000kw左右，供电电压为3.3 kv、采高 范围为5-6m，生产能力达3000t/h左右。

重型刮板输送机：输送能力3000- 5000t/h，铺设长度250-400m，链速1.4m/s，装机功率3×700或2×1000kw，供电 电压为3.3 kv。

液压支架：最大工作阻力12000 kn，立柱最大缸径ф480mm， 支护高度6m，架间距1.75-2m，支架降移升时间8-12s，采用电液控制系统。

大型带式输送机：装机功率1500-4000kn，电压3.3kv，带宽≥1.4m，带速≥5m/s ，运量≥5000t/h，距离50000m以上，托辊寿命5万小时以上，减速器寿命7万小时 以上。

（2）井下综掘设备

我国 目前 综掘机械化程度比较低，仅为12.81% ，远远跟不上综采机械化的发展，其中掘进机虽有较大的发展，但整体技术水平 仍比国际先进水平有较大差距。

需研究开发先进的掘进机：其截割功率300kw 以上，截割断面最大可达42m2， 经济 截割硬度达f12，可靠性要求，齿轮寿命在 20000h以上，轴承寿命在30000h以上，力争整机掘进10000米无故障。

同时要 结合我国国情和煤矿实际工矿，开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载 、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组，可大大提高掘进速度。

（3） 全自动刨媒设备

我国薄煤层储量约占总储量的21%左右，但是由于煤层薄，作 业空间小，工作条件恶劣，薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探 讨的重要难题。刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备，是实现薄煤层 高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度，不仅 可以充分利用有限的资源，提高矿井整体生产能力，同时，也有利于保障煤矿的 安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势 在必行。全自动刨煤成套设备（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤机、配套刮 板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。我国目前主要从 德国dbt进口主机——刨煤机及配套刮板输送机，由北京煤炭机械厂配套薄煤层液 压支架，张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套（铁 法2套、晋城、西山、阳泉、大同各1套）。开发研制的全自动刨煤成套设备 ：其生产能力1000吨/小时，铺设长度250-300米，适应煤层厚度0.8-2米，适应煤 质硬度f≤3.5，适应煤层倾角≤25度，功率2×400kw（刨头部分）、刨煤方式为 双速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米， 下行30毫米、下链牵引，牵引链38毫米d级，刨煤机采用智能控制系统，能自动监 视故障性质和位置。

（4）矿井提升设备

目前我国约90%的原煤是靠井工 开采的，矿井提升设备是井工开采的咽喉设备，它不仅关系到矿井的产煤量，而 且直接 影响 到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32亿吨 ，估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套，考虑到更新改造，综合估 算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套，其中大型和特大型约占 20%，中小型约占80%，每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年 产1000万吨的特大型矿井提升设备，其规格为6×4、7×4多绳提升机、最大拖动 功率单机为6000kw、双机为2×4000kw、最大提升速度14×16米/秒，整机使用寿 命为25年。

采用恒力矩、恒减速液压控制系统：采用 计算 机数字控制自动化 运行，提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机 的全自动化监控运行。

（5）露天矿井开采成套设备

露天开采占我国煤炭 总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高，开采成本 低，作业现场和工作人员更加安全等优点。所以，发展露天开采更有其井工开采 无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强，世界 各国都争相把最先进的技术成果用在大型露天矿设备上，因此发展大型露天矿设 备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展，推动和促进我国民族工业的 发展。当前世界露天矿开采特点是：高度集中化开采与集约化经营；开采工 艺的多样化； 企业 管理的计算机化与智能矿山；合理充分利用资源，重建生态环 境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中， 神东、晋北、蒙东（东北）、云贵、黄陇（华亭）、陕西等基地都建有大型露天 煤矿，仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用 挖掘机市场需求量就可达30-50亿元；哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需大型 拉铲15-20亿元，又比如对半连续开采工艺设备仅蒙东要建7个5000万t级煤炭基地 ，建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千 瓦吨级大型露天煤矿，加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三 期扩建，移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台（套）之间，要求移动式（半 移动式）破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨（碎煤），最高达到每小时 6000吨（碎岩）。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量，估计，“十一五”期 间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机 械式正铲，斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲，降低电能消耗17% ，减少机械零部件应力载荷约30%，提高零部件使用寿命，使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机，争取与国外合作制造3600m3大型斗轮 挖掘机，达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站，其生 产能力4000-6000-8000t/h，破碎物料强度≤150mpa，给料粒度1500×1500× 1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立机形式新型双齿辊破碎机（中 心距1500-1800mm，辊长2500-4000mm，功率2×300-2×500kw）。开发研制带宽2m的大型带式输送机，功率3×1400kw，运输量12000t/h，半固定式单机长 8820m，移置式单机长5270m，在-45℃低温下能正常运行。争取与国外合作， 开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车，并达到国际同类产品的先进水平。

（6）煤炭洗选加工设备

煤炭清洁洗选加工技术是资源综合利用的基础， 是提高煤炭热效率的有效途径，也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要 ，煤炭洗选加工业在政策扶持、 科技 进步、市场拉动、投资增加和环保要求的推 动下，呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面，原煤入洗 比例不断提高。到2004年末，全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座，设 计能力7.5亿吨以上，原煤入洗量为5亿吨左右。2005年，全国原煤入洗能力将突 破8亿吨，入洗量将达到6亿吨，入洗比例达40%，根据煤炭工业规划，到2010年原 煤入洗率达50%，原煤入洗量提高到11亿吨，炼焦煤全部入洗，动力煤入洗率达到 40%以上。据此计算，每年将新增8000-10000万吨原煤入洗，按400万吨规模洗选 煤厂计算，每年将新增25座大型洗选煤厂，加上现有洗选煤厂的技术改造每年约 需洗选煤设备250套左右，洗选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的 要求，应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机，其主要参数能够 实现自动控制。开发研制筛子面积≥28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400t/h的高效液压动筛淘汰机。　 　开发研制筛篮直径≥1.4米，处理能力≥300t/h的大型卧式振动离心脱水机和 400m2高效精煤压滤机、处理能力≥35t/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。

开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术 与装备，实现选煤的全过程的主要工艺参数，煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液 密度、入料浓度、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药 量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳 淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤 厂全厂的综合自动化控制系统。

矿山机械篇(3)

关键词：矿山机械；发展

中图分类号：F401文献标识码： A

近几年来，计算机技术和信息技术水平不断发展，并广泛应用于整个社会的各个领域，同时环保概念的不断普及，低碳绿色经济的快速发展，这些新兴事物的产生都将矿山机械行业引向了一个全新的领域。一个国家的矿山机械装备的发展，反映了这个国家的工业化水平，并且直接关系到我国金属、非金属和煤炭资源的开发与利用，同时也决定了矿山资源科学开发和综合利用的水平，对国民经济的发展起重要作用。要使我国成为矿山机械强国，就必须要全面提升矿山机械的质量，只有这样才能适应，我国即将要面临的工业化晚期和后工业化时代的要求。

1.我国矿山机械未来发展方向

从市场销售和质量层面上讲，矿山机械的技术进步应该是焦点，是矿山机械从量变到质变的突飞过程。但是对于我国矿山机械的技术发展趋势，也是当今比较关心的问题，在根据我国经济建设资源需求、国家宏观调控、科学技术水平、礼会可持续发展需要、行业竟争等方面的共同作用下，我国矿山机械将向数字智能化、绿色环保化和人性化发展。

1.1数字智能化

在当今的信息化时代，计算机、信息、网络技术不断发展，数字智能化也成为矿山机械发展的必然趋势，并成为未来矿山机械创新开发的核心关键。在底下矿山于海底采矿等方面，数字智能化技术的发展迫在眉睫，资源问题是影响人类可持续发展的三大难题之一，对于发展中国家的我国更是如此。由于表资源的大量开采，导致表面资源不断的趋向于贫乏，所以深层开采、海底开采成为未来的一个趋势，大量井下作业、海底作业、深层作业都需要矿山机械具有更高的自动化作业能力，具有更高的远程采矿能力，具有更高的自检测诊断修复能力，这此都需要融合计算机技术、网络技术、信息化技术为一体的智能数字化技术的支持。矿山机械的全局运算能力，促进数据挖掘技术、三维选矿技术、远程采矿技术等的发展，实现地下矿产的自动化开采，推动无人采矿技术的实现，使传统采矿工艺发生翻天覆地的变化，实现“数字化矿山”、“无人矿山”。

1.2绿色环保化

绿色环保是我国乃至个世界提倡的一个发展原则，在我国可持续发展是我国社会未来发展的主题，对于环境的保护是一个社会共同的责任。在未来社会，任何违背绿色环保理念的行为都将受到全人类的共同抨击和抵制。传统矿山机械不仅消耗大量的能源而且还给环境带来严重的危害，从矿山机械的生产到矿山机械的工作，都需要耗费大量资源所以绿色环保是未来矿山即机械发展的一个必然趋势。要达到可持续发展的要求，矿山机械行业必将改进现有生产工艺，改变现有设计理念，从材料、动力、生产等各个方面入手，延长矿山机械使用寿命，降低矿山机械生产能耗，减轻矿山机械自身重量，采用低环境负荷材料，提高矿山机械报废回收能力，实现机械材料的回收再利用，减轻矿山机械工作噪声和振动等。综上所诉，矿山机械的绿色环保化是未来发展的必然趋势。

1.3人性化发展

社会的所有进步都基于以人为本的基础不断发展，认识社会的根本，近年来以人为本更被提升到了一个全新的高度，这对矿山机械的发展也提出了新的要求。所以对于未来矿山机械产品的设计和生产，也必须要要“以人为本”为基础，使机械更加配合与工作人员的使用，使人机和谐，提高安全能力，改善作业环境。矿山机械工作环境大多较为复杂，危险系数较高，存在的危险是易发生火灾和爆炸的危险，所以在“以人为本”的前提下，矿山机械的安全性和可靠性要求更不能忽视，要不断改善此安全保护系统同时，还将提升操作舒适性，使工作环境更加舒适，这样也可以提高工作效率。

2.如何加快矿山机械的发展

矿山机械是我国装备工业的重要组成部分。经过“十一五”时期的高速发展，我国矿山机械行业发展的基础得到进一步巩固，产业优势逐渐凸显。然而，工业经济规模比较小、聚集度不强、市场竞争力弱、创新能力不足等问题仍然比较突出。深入研讨解决这些问题的方法，对提升我国矿山机械行业的整体素质非常关键。

2.1发展大集团鼓励企业做大做强

培育发展大企业大集团是提升工业整体素质的重要抓手。在推进国有企业战略性重组，发展大企业大集团的过程中，我们要鼓励和推进跨地区、跨行业、跨所有制的资产重组，进一步推动国有资本向优势产业集中，向核心竞争力强的企业集中；进一步整合优化资源要素，重点在钢铁、有色金属、汽车、机械、石化、制糖、建材等领域形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、实力雄厚、竞争力强的大企业大集团。同时，我们要以投融资为主，以千亿元产业和新兴产业发展为重点，强化投资产业导向功能、融资综合服务功能和结构调整推进功能，聚集财力推进重大工业项目建设，为全面提升工业整体素质增加新的动力。

2.2推进特色园区建设

特色工业园区是提升工业整体素质的重要平台。因此，应从以下几个万面加强:一是推动园区从综合性园区向功能分区明确、产业特色鲜明的专业园区和特色产业园区发展。二是创新工业园区建设模式，推行园区经营性项目的市场化运作、企业化管理。三是支持重点工业园区的基础设施建设和企业项目建设，扩大园区发展的规模，增强园区工业经济实力。随着社会的发展和矿石开采的需求，一些简单的开采流程已不能满足大量的生产。因此，重点特色工业园区建设已成为矿山机械行业大企业广泛认同的发展模式。

2.3突破核心技术加强自主创新

“高端制造业”意味着产业竞争力从“中国制造”向“中国‘智’造”的升级换代，这也是中国经济进入结构转型阶段之后的发展需要。装备制造业，特别是高端装备制造业，只有具备核心制造能力，才能得到相应的技术附加值，才能体现出高端化带来的高收益，才能逐步聚集真正的竞争优势，进而成为受尊重的全球市场竞争者。提高自主创新能力是提升工业整体素质的重要支撑。我们要加大技术创新力度，整合科技资源，依托重大科技专项，全力突破装备制造的核心技术。此外，还要加强工业人才队伍建设，包括企业家队伍、专业技术人才队伍、产业工人队伍、工业人才储备等，为加强自主创新能力建设、提升工业整体素质提供人才保障。

3.结语

现阶段，我国已经成为矿山机械生产大国，而未来的目标就是成为矿山机械生产强国。而且随着我国改革开放的深入和世界经济一体化的发展，由于经济建设的需要，我国矿山机械得到了迅速的发展，矿山械产品的国内外市场竟争越来越激烈。我国要不断进行矿山机械数字智能化、绿色环保化与宜人性化发展，将矿山机械行业引向了新的发展领域，这对于建设生态文明和循环经济，获取良好的社会和经济效益，具有重大意义。

参考文献

[1]张荣宽，张振.我国矿山机械行业发现状况及存在问题的思考[J]. 机械工业标准化与质量,2009(05).

矿山机械篇(4)

目前，矿山机械生产实习主要还是沿袭传统的教学模式和管理方法，在取得一定实习效果的同时，也暴露出一些问题，影响了实习质量，亟待解决。

(一)实习单位缺乏积极性，生产实习难以开展

市场经济体制下，多数企业以创造最大产值，追求最大利润为根本目标，大学生来单位实习并不能创造经济价值，反而会给企业带来生产上和管理上的诸多不便，特别是矿山机械生产实习，实习环境多为煤矿生产现场及煤机制造一线，危险因素较多，安全风险较高，极易危及学生人身安全，严重时还会影响整个矿井的正常生产及井下工人的生命安全，导致越来越多的厂矿企业不再愿意接收大学生来厂(矿)进行生产实习;即便同意安排学生实习，也缺乏积极性，多为应付搪塞，给实习工作的正常开展和高技能专业人才培养带来了困难。

(二)实习模式不合理，影响实习效果

由于经费和实习条件的限制，矿山机械生产实习已经演变为走马观花式的参观浏览，基本上“上午一车间，下午一车间，两天一工厂”;而企业安排的工作人员也多为临时指派，大部分时间只是充当“向导”;学生只是疲于奔波于各车间之间，对机械设备只能从外观、功能上获得直观的感性认识，并不能真正达到掌握设备原理、结构、设计理念等实习目的。整个实习过程在匆忙、无序中进行，缺乏必要工作计划和时间安排，更谈不上实习的合理性和系统性，严重影响了生产实习效果。

(三)生产实习缺乏知识准备，难以把握重点

在实习过程中知识准备的缺失表现在以下几方面:(1)带队教师和企业指导人员缺乏必要的专业知识，或对实习现场的设备、生产过程、工艺流程等没有提前进行了解准备，以至于无法回答学生的提问，更谈不上为学生现场剖析、讲解;(2)学生没有专业知识的预备，在实习过程中看到陌生的机械设备和生产现场，大部分同学都只是在“看热闹”，即使有少数同学会留心学习，但由于基本知识的缺失，也会让他们无法准确把握实习的重点。

(四)教学与实习内容脱节

矿山机械生产实习中，教师和学生会遇到一种尴尬的局面，那就是“课本上讲的东西现场找不到，现场用的设备课本上却没有讲”。课堂教学与实习内容出现了严重的脱节，主要表现在两个方面:(1)课本知识的更新严重滞后于现场设备，比如现代化矿井主副提升机基本都已采用电机直联主轴装置的拖动方式，而课本上还停留在电机+齿轮减速器+主轴装置的驱动模式;(2)矿山机械教学与现场联系不够密切，教学内容把握的重点与煤矿生产现场不符，例如教材上的关于矿井压气设备主要介绍活塞式压气机的原理及结构，而现代化矿井的新型压气机多采用离心式或螺杆式结构，已较少采用活塞式压气机。

二、生产实习的改革措施

鉴于目前矿山机械生产实习过程中出现的问题，我们提出了以下几点改革措施。

(一)明确各方权与责，建立新型实习关系

加强学生的安全教育，严格遵守实习纪律，服从企业工作人员和带队教师的安排，最大程度地避免干扰实习单位的正常生产秩序;学校要加强与实习单位的沟通联系，明确生产实习目的和责任，争取实习单位的理解和支持;在履行必要的实习手续和支付应有的实习报酬的同时，还要给予实习单位招聘毕业生，职工培训及科研合作等方面的优先权;企事业单位要具有社会责任感，理解生产实习环节的意义和必要性，积极为高校生产实习提供必要的场所和条件，为高等教育事业贡献自己的力量。从而建立一种学生、高校及企业之间三方和谐共赢的新型实习关系。

(二)改革实习模式，做好知识准备

鉴于矿山机械生产实习的单位多位于远离城市的偏远乡村，宜采用蹲厂驻矿的实习模式，避免走马观花式的参观每天需要奔波往返于校企之间，不仅节约了宝贵的时间，提高了实习效率，而且还能有效排除网络、游戏、娱乐等外界干扰，使学生们能在短时间内集中精力完成实习任务。矿山机械生产实习的对象是煤矿机械装备以及整个矿山生产系统，包含设备众多，涉及知识面广，涵盖了机械工程、电气自动化、采矿工程、通风与安全、土木工程、地质水文、环境科学等多学科的综合知识。这就要求指导教师、企业带队人员和学生等矿山机械生产实习的参与者都必须具备充分的知识准备。因此做好知识准备，是矿山机械生产实习顺利开展的必要前提，和实践教学质量的根本保证。可以从以下三方面开展工作:(1)调整专业课程安排。除了要在实习之前需要完成《流体力学》、《机械设计》、《工程材料》等基础课程之外，还要将《采掘机械》、《提升运输机械》等矿山机械专业课程安排在生产实习同一学期(三年级第二学期)，这样可以利用专业课向学生传授矿山机械专业知识，为学生打下必要的实习基础，而后续专业课程也可以对生产实习内容进行复习和深入。此外，专业课程的教材也将是矿山机械生产实习不可或缺的优秀指导资料。(2)学校安排矿山机械相关专业教师带队，实习单位也应指派业务能力强，表述能力好、熟悉现场环境的工程技术人员协助指导;指导人员还要提前对实习内容进行了解，认真做好备课工作，做到“知己知彼，百战不殆”。(3)学生也要根据不同实习场所做好预习工作。

(三)结合生产实际，开展现场教学

(1)生产实习要密切联系现场实际，兼顾现有矿山装备水平和先进科学技术，统筹规划课堂教学和生产实习，及时对专业大纲、教材、实践内容以及指导材料进行调整、更新，确保学生能够紧跟矿山机械的发展步伐。(2)指导教师要结合后续专业课程的特点和教学要求，把握重点，开展现场教学。借助于现场设备实物，加深学生对矿山机械设备的理解。(3)开展现场互动交流，指导教师针对每天实习不同内容，提出相关问题，让学生带着任务、问题去车间、下矿井寻找答案;学生遇到问题，由指导教师或企业工作人员进行解答，鼓励学生去多看、多问、多想，最大限度地发挥他们的主观能动性。(4)整个现场实习过程中，还要加强管理，在确保学生人身安全的同时，还保证现场教学活动的顺利开展。

(四)进行科学考核，掌控实习质量

实习考核是保证生产实习质量的重要一环，要完善质量监控，严格考核程序，进行科学考核。考核内容涵盖学生在整个实习过程的方方面面，包括乘车、出勤、住宿、参观、学习等各个环节。考核的方式包括:(1)考勤及实践表现;(2)书面总结材料(作业、实习报告等)及质量评定;(3)个人汇报和答辩。为了保证矿山机械生产实习考核的公正性和科学性，一方面要加强对学生的考核力度，细化考核指标，建立科学合理的评价体系;另一方面实习考核工作由学校指导教师和企业单位的带队人员共同完成，并且允许学生对有异议的成绩进行申诉，成绩不合格者则需要进行重修。

三、结论

矿山机械篇(5)

关键词：矿山；机械设备；设备管理

【分类号】：TD40

栾川龙宇钼业有限公司南泥湖矿山是以钼钨为主的露天矿山，规模庞大，面积较广，为栾川三大钼矿之一。露天矿山生产方式复杂，设备数量较大，种类繁多工作，设备性能及当前完好状态直接影响企业各项生产经营指标的完成情况，因此对设备进行制度化、规范化的管理是企业运营过程中的重中之重。

机电设备管理重点是要做好设备的日常维护和保养，减少设备故障率，提高完好率，充分发挥设备性能；因此机电设备管理实际上是对机电设备操作人员及维修人员的管理，使得每一位操作人员和维修人员自觉参与到设备管理中去，积极对设备进行日常维护保养，把人为感情管理变为法规制度管理。因此机电设备管理应重点做好以下几个方面的工作。

一、设备包机管理

根据设备的使用特点，对每台设备确定一个包机责任人，包机人对所包设备定期检查，掌握设备运转情况及情况，精心维护、保养，并随时向检修工反映设备的情况对检修进行跟踪记录。包机人对设备存在的问题及时处理，处理不了的要向包机领导报告。

为加强设备管理，保证大型机电设备安全、有效运行，有必要实行领导包机制，设备包机领导每月至少一次深入现场，组织设备点检，了解设备运行和完好状况，指导设备使用、维护保养、检修，协调解决基层单位难以解决的问题；参与大型设备大修/改造技术方案及安全措施的制定，掌握施工计划、施工进度和施工质量，并参与验收。

二、设备技术档案管理

设备记录管理：设备记录主要包括设备点检记录、运行记录、检查记录、记录等，各车间要督促设备操作人员和设备巡检人员将记录及时填写完整，随时了解设备运行状况，对设备按时进行点检和巡检，并填写好以上记录。记录填写要求内容正确、认真、清晰、无涂改，设备故障、事故记录内容要求有人、时、事、地、物。

设备台账及档案管理：各车间要建立健全车间所属设备台帐和设备技术经济档案，根据设备使用、维护检修、大中修、更新改造、调拨、报废、处理等情况，及时更新设备台账和档案，做到帐、物相符，技术资料齐全，原始记录准确完整。

做好设备信息化动态管理，设备管理员每月定期把设备检修维护详细情况进行登记。

三、设备基础安全管理

设备的安全说到底实际上是员工的安全，因此在现场设备做好安全防护措施的同时，更要注重员工的安全工作，尤其是一线操作工人，每位员工须配有合适的劳动防护用品，还要加强对员工的安全教育与培训工作，实现安全培训的“全员、全过程、全方位”，切实提高员工的安全意识，最大限度地降低安全事故的发生。

构建车间、班组安全管理体系，实行安全生产责任制，将安全生产落实到生产中的每个环节中。并建立安全事故责任追究制，做到安全事故四不放过，即：事故原因未查清不放过；事故责任人未受到处理不放过；事故责任人和周围群众没有受到教育不放过；事故制订切实可行的整改措施没有落实不放过。

四、设备日常维护及检查

设备相关车间要做好设备的日常维护、点检、工作，做好记录并保存；认真开展对设备运行状况的巡检工作，巡检分日常检查和定期检查。日常检查是由操作人员进行的结合生产过程的经常性检查，日常检查可以及时发现设备运行中出现的不正常现象，及时采取措施解决；定期检查是按公司制定的检修计划定期地对设备运行状况、工作性能等所进行的全面性的检查；对于检查中发现的问题，各相关车间要根据隐患整改通知书对存在问题及时整改，并在要求期限内将整改情况上报主管科室，以便于对整改结果进行复查。

机械设备运行状态的好坏，直接影响着生产效率。这其中设备操作人员和维修人员技术水平和素质的高低至关重要，直接影响着设备能否正常运转。为提高相关人员的技术水平，应制定详细合理的培训计划，定期组织培训。通过培训，设备操作人员和维修人员技术素质才能够得到提高，掌握设备的技术状况变化情况，确保设备的正常运转。

五、设备状况及现场管理

1. 设备正常运行，禁止“带病”作业，设备无“四漏”现象，即漏油、漏风（气）、漏水、漏电；设备机械部分运转正常，无异响；设备的制动、行程、转向、安全防护装置有效；设备系统、电气系统、液压系统装置安全、可靠、齐全，油位正常，工作正常。

2. 设备三率及设备可开动率符合相关要求即：一般要求设备完好率达到95%，待修率小于5%，事故率小于1%，设备可开动率必须大于97%。

3. 车间配件计划需及时上报，保障配件按时到货，满足设备维护检修使用需求，确保设备顺利运行。

4. 备品配件整理摆放

车间应做好备品配件管理工作，防止只要备件、不管备件的不良现象发生。大型备用设备要吊装到现场，摆放合理，有防护措施，卫生干净并挂“备用设备牌”。配件、工具、材料等要上货架，分类摆放，标示清晰，统一管理，保持清洁卫生，便于随时使用。

六、建立设备经济技术档案

设备使用单位在设备投入使用两个月内，须将该设备技术经济档案建档工作完成。设备技术经济档案主要包括设备概况，设备主机、辅机、配件型号规格及性能参数，设备（要求及标准），设备维护保养及检修记录，大中修记录，设备故障及事故记录，设备主机、辅机配件备用情况，大型机电设备主辅机及主要配件使用情况，大型机电设备月度运行情况分析，设备大修技术经济档案（设备年度大修计划、大修安全技术措施、大修施工组织方案）。

设备调拨时，租赁单位当月须对该设备运行及检修维护情况做好记录，根据设备当月实际运行情况及能耗、材料使用情况完成该设备技术经济档案的建档工作，当该设备返还调拨单位时，需将租赁期间设备技术经济档案资料移交调拨单位。

七、结束语

规范化机械设备管理，提高设备完好率、作业率，可以有效发挥设备的最大能力，以保证生产的顺利进行，提高企业经济效益，同时促进机电设备管理的市场化、制度化和规范化，保障设备管理有序进行。

参考文献

[1]张秀华. 矿山设备管理存在的潜在问题及探讨[J].中国高新技术企业，2008，19

矿山机械篇(6)

关键词：机电一体化技术；发展；特点；趋势

前言：作为自动化和机械工程的一个分支，机械电子工程是机电一体化的另一种说法，因此，可以说机电一体化是能够有效结合信息技术、传感器技术、微电子技术等先进技术的，而且，在近年来的实际操作中，使机械设备自动化生产得以实现。在传统的矿山机械工作过程中，将这种高新技术有效的融入其中，促使矿山机械的工作效率得到了有效的提高，同时也是现代科学技术发展的必然结果。

1.机电一体化技术发展的特点

1.1数字化特点

机电一体化技术发展过程中，其数字化的特点最为明显，这是由于微电子在机电一体化技术当中的有效应用造成的。近年来，信息技术的飞速发展，加快了矿山机械设备与信息技术的有效结合，将数字化有效的应用到了矿山机械设备当中。例如，虚拟设计和计算机集成制造在矿山机械设备中的有效应用。近年来，可靠性高、维护性好和高能力的自我诊断成为矿山机械机电一体化的显著特点，这都是由于机电一体化的数字化特点所带来的，与此同时，远程操控、识别和调整也因数字化的加入而变得更加的便捷[1]。

1.2网络化特点

早在十九世纪八十年代，网络技术就在我国专业人员的努力下被应用到了机电一体化设备当中，并获得了很大的成果。这一成功经验使得网络化在今后的发展过程中更加容易被人们接受，人们将这一成功经验有效的应用到了其他产品的网络化发展过程当中，有效促进了网络化的广泛和深入应用。伴随着信息技术的飞速发展，远程监控技术也被有效提出并受到了广泛的欢迎，这一技术的基础是网络技术，再将远程监控技术应用到矿山机电一体化产品当中的过程中，也就是将网络技术有效的应用到了矿山机电一体化技术当中，是对传统的矿山机电一体化技术的改革。同时也说明网络化将成为未来机电一体化技术发展的重要基础，加强安全性和功能需求性是使用网络化的主要原因[2]。

1.3智能化特点

智能化是现阶段的矿山机械设备当中最主要的特点之一。增强了矿山机械设备自主解决问题的能力，它具有和人类相似的思考和决定能力。例如，将人机对话的功能添加到CNC数控机床当中，智能工艺数据库和I/O接口的有效设定等，这类智能技术有效提高了工作人员的工作效率，工作人员在日常的工作中能够更加方便的对其进行控制和维护工作。现阶段，人们在研究智能技术的过程中，对于模糊控制、神经网络等技术领域的有效研究，将在未来的发展过程中对于矿山机械机电一体化技术产中重要的影响。

1.4微型化特点

现代科学技术在日常工作中的有效应用，注重科学技术是否能够给工作带来更高的效率，同时，在提高工作效率的问题上，精细加工技术是非常重要的组成部分，矿山机电一体化技术当中就包含了微型化的特点，这一特点是精细加工技术发展的未来方向。智能化和大型的矿山机械与精细化是相辅相成的。将微型的传感器、型号处理和接口等有效进行结合，再利用MEMS即微机电系统对这些工作进行集体制造和创作。我国近年来在进行微机电一体化产品的研究过程中取得了很大的成就，现阶段所生产制作出来的产品都不足1立方厘米，伴随着科学技术的不断进步，微米和纳米将成为这一领域发展的趋势。然而，值得重视的是现阶段较低的发展水平严重影响了我国的超精密技术和微机械技术的发展，一些技术方面的关键点还应该引起人们的注意，并及时进行研究和解决[3]。

2.矿山机械机电一体化技术的发展趋势

2.1SRD传动技术

开关磁阻电机调速系统即SRD传动技术，同以往的传动技术不同，它在传动过程中能够进行变速，构成SRD传动技术的是控制器sr和电动机sr，在当前世界所有的调速系统当中，SRD传动技术是性价比最高的一个。较高的可靠性、机动性和集成性是矿山机械未来发展的要求，将SRD传动技术有效应用到矿山机械当中，能够有效实现这一目标。世界技术先进国家英国在十九世纪八十年代就发明了一台30KW功率的开关磁阻电动机，伴随着科学技术的不断进步，现在的功率已经可以达到将近350KW，将其与1000V电网相连，可以直接省略掉其他的电源变压器[4]。

2.2机电集成驱动技术

在将传统的动力传动系统应用到矿山机械设备当中的过程中，其构成要素包括运动执行器、电动机和减速器。这三个主体会耗费非常大的空间，同时每一个构成部件都包含了很多的环节，这种现象就会造成整个动力传动系统的可靠性降低，不仅发生故障的几率加大，同时当故障发生的过程中，对其进行有效的排查也是非常耗费人力和物力的工作。然而，在未来的发展过程中，在矿山机械当中应用机电集成驱动技术能够有效提高动力传动系统的可靠性。促进运动执行器、电动机和减速器三者的高密度集成是机电集成驱动技术的重要手段，有效应用这一方法，能够将动力装置进行传递。有效在矿山机械当中应用机电集成驱动装置，能够将空间进行节省，这样一来可以有效将制作费用降到最低，在机械的运行过程中，能够促进其得到更大的运行空间，促进其运行过程中变得的更加灵活[5]。

2.3矿山机器人技术

2.3.1 作用

矿山作业，其工作环境潮湿而且灰尘较大，人们在日常工作的过程中对于环境的适应非常困难，导致矿山工作效率的低下，同时还对矿工的身心造成很大的伤害，尤其是当发生矿山危险的时候，矿工的生命常常受到严重的威胁。在这种状况下，人们开始讲矿山工作的研究领域延伸到矿山机器人的研究。将机器人有效应用到矿山作业当中，能够将强度较高的作业进行更好的执行，矿山机器人的应用能够有效解放劳动力；同时，超强的环境适应能力能够促进其在工作过程中提高工作效率，当发生危险时，能够有效降低人身伤亡[5]。

2.3.2组成

操作、驱动和控制系统是矿山机器人的重要构成部分。矿山机器人在进行日常工作的过程中，其主要行动是受到操作系统来控制的，每一个矿山机器人都是由不同的操作系统构成的。在矿山机器人当中，其传动装置是驱动系统，减速器、驱动器和传感器时期重要的组成部分，驱动系统会因为不同的驱动器而有不同的划分，例如，电机、液压和气动驱动系统。矿山机器人的制作和应用核心为控制系统，它能够按顺序对操作机构进行支配，促使其运动按照相应的轨迹来进行，开环和闭环控制系统是现阶段矿山机器人的主要控制系统[6]。

输入和输出工作相互没有反馈回路的存在是开环控制系统的主要特点，系统的控制功能不会受到输出工作的影响而产生变化；相反的，输出和输入工作相互存在着反馈回路，以反馈的方法来将偏差降到最低是闭环控制系统的重要特点，这就说明要想将工作过程中的精度提到最高，就可以使用闭环控制系统。然而，误差在日常的工作中是无法进行彻底避免的，系统会受到元件管径的支配而产生相应的振动，从而产生一定的误差。因此，如果较高的要求出现在系统当中的时候，我们可以将开环和闭环系统进行交叉使用，以混合控制的方法提高工程精确度。

3.结论：伴随着世界经济的不断进步，经济的发展对于煤炭资源的需求量越来越高，因此，在科学技术不断进步的状态下，积极研发和运用新技术，将高新技术与矿山机械相结合，有效应用机电一体化技术，并在实践中不断对其进行完善和开发，对我国矿山作业具有重要的意义。

参考文献：

[1]何正忠. 矿山机械的重大变革――机械电子一体化[J]. 长沙矿山研究院季刊，1988，12（03）：51-55.

[2]柏红专. 关于发展我国工程机械机电一体化的探讨[J]. 凿岩机械气动工具，1996，11（02）：56-62.

[3]胡前明. 机电一体化技术的概念发展状况和发展趋势[J]. 广东建材，2009，11（04）：207-209.

[4]刘开源. 矿山机械中应用机电一体化技术的作用分析[J]. 科技传播，2013，11（03）：80-89.

矿山机械篇(7)

关键词：矿山机械；故障诊断技术；设备维修

1 故障诊断技术在矿山机械设备工作中的重要性

1.1 保障正常生产

对矿山机械设备进行定期检修，可以将矿山机械设备分为两种。一种是出现故障的矿山机械设备，另一种是正常状态的矿山机械设备。当矿山机械设备按照状态情况分组后，工作人员可以对出现故障的矿山机械设备，采取相应维修工作，使矿山机械设备能够满足矿产资源开采的需求，保障矿业工作正常生产[1]。

1.2 降低安全事故

我国矿产资源开采力度不断加大，矿业单位对矿山机械设备的需求逐渐提升。由于矿山机械设备价格较高，不少矿业单位为提升产量，使矿山机械设备长期处于超负荷的状态下运行。这种情况不仅影响矿山机械设备的工作效率，机械设备还会因过热导致某些故障问题，甚至引发安全事故，威胁矿业工作人员的生命安全。对矿山机械设备应用故障诊断技术，能够及时发现矿山机械设备的内部问题[2]。同时，停止出现故障问题的矿山机械设备生产，进行专业维修工作。在矿山机械设备检修过程中应用故障诊断技术，极大程度降低矿产资源开采过程中的风险，保障矿业工作人员的生命安全。

1.3 减少生产成本

矿山机械设备长时间处于超负荷状态运行，极易出现各种故障问题。如果不停止设备，使矿山机械设备处于超负荷状态。会加剧矿山机械设备的故障，大幅增加后期维修费用。利用故障诊断技术，能够在矿山机械设备故障初期，及时发现问题。将矿山机械设备的故障消除在萌芽之中，极大程度降低维修费用[3]。在矿产资源开采过程中利用故障诊断技术，还能够迅速发现矿山机械设备的故障问题，节约检修工作时间成本。使得矿山机械设备尽早恢复正常，投入到矿产资源开采工作。

1.4 降低噪声污染

当矿山机械设备出现故障时，通常会产生强烈的振动和巨大的机械噪声。不仅缩短矿山机械设备的使用年限，还会对矿业工作人员造成噪声污染，严重影响矿业工作人员身体健康。利用故障诊断技术，能够通过信息采集与分析等方法，去除掉机械设备内部的故障问题[4]，降低矿产开采过程中的噪声污染，保障矿业工作人员身体健康，促进矿业开采工作顺利进行。

2 矿山机械设备故障诊断技术的工作步骤

2.1 机械设备信息采集

对矿山机械设备的各项数据进行信息采集，是故障诊断技术的首个环节，也是矿业开采工作正常有序进行的重要因素。矿山机械设备进行信息采集的原理，主要是通过各种传感器采集矿山机械设备各部位的温度、振动幅度和压力等数据。这项工作能够为后续的维修工作提供数据参考，使工作人员更加清晰直观分析出矿山机械设备的故障种类，从而降低矿山机械设备检修工作的整体难度[5]。

2.2 机械设备特征提取

尽管利用传感器，能够采集到矿山机械设备运转时各部位的数据信息。但仍无法通过这些数据信息，直接判定矿山机械设备内部的故障问题。矿山机械设备信息采集工作结束后，工作人员需要整合汇总所有采集到的数据信息，并进行专业的数据分析。从而缩小矿山机械设备故障问题的范围，为下一步工作打下良好基础。

2.3 机械设备状态识别

虽然经过上述工作，检修人员已经缩小了矿山机械设备的故障问题范围。但是矿山机械设备中的许多故障问题都会出现同一症状，阻碍故障辨别工作。在这种情况下，检修人员可以结合数据分析结果与矿山机械设备的运行状况。与矿山机械设备故障数据库进行对比，使用排除法确定矿山机械设备具体故障，提高辨别故障问题的准确度[6]。

3 矿山机械设备维修中的常见故障诊断技术

3.1 油液参数实时监测技术

油液的正常输送对矿山机械设备的有序运行，起着至关重要的作用。矿山机械设备日常运行中，通常会使用到润滑油、液压油和动力油。每种油液用途各不相同，油液使用位置也有所差别。在矿山机械设备中使用润滑油，通常是为降低矿山机械设备运转时的摩擦力，提升矿山机械设备运转效率，延长矿山机械设备使用年限。液压油主要用在矿山机械设备的液压支架中，也能够起到降低摩擦和提升运转效率的作用[7]。相对于润滑油，液压油能够起到防腐和防锈的作用，极大程度避免矿山机械设备生锈。动力油能够为矿山机械设备的正常运转，提供强大动力支持，保障矿产资源开采工作顺利进行。油液参数实时监测技术，主要利用传感器采集油液的各项参数，保障油液质量满足矿山机械设备运行需求。采集分析油液各项参数，也能够发现矿山机械设备运转过程中的故障问题[8]。然后通过更换油液的品牌和种类，使矿山机械设备恢复正常，保障矿产资源有序开采。使用油液参数实时监测技术时，应注意根据油液种类，使用不同的传感器采集信息。采集油液参数时，应尽量保证数据采集的实时性和完整性。通过传感器的优势，对不同种类油液的含水量、黏度和金属含量等参数，进行全面完整的数据采集，为后续维修工作提供真实有效的数据参考。

3.2 机械设备损伤检测技术

在常年的矿产资源开采过程中，矿山机械设备的杆件内部通常出现不同程度的磨损。这种情况不仅影响矿产资源的正常开采，甚至会引发安全事故，严重阻碍我国矿业发展。为确保矿山机械设备正常运行，应对矿山机械设备杆件内部进行定期检查，及时发现并处理杆件内部的故障问题。矿山机械设备内部杆件出现焊接裂缝和轴承问题时，无法直接通过肉眼辨别，利用传统的仪器设备也无法检测到焊接裂缝情况。无损探伤技术成功解决了故障诊断的难题。通过超声波的特点及优势，能够及时发现轴承断裂和杆件断裂的情况，为矿山机械设备维修工作提供良好帮助。

3.3 机械振动幅度监测技术

矿山机械设备正常运转过程中会出现小幅度振动现象。矿山机械设备内部出现故障时，往往振动幅度会明显增大，振动频率也会有所改变。因此，在矿山机械设备检修工作中，通过传感器对振动幅度的监测，能够及时发现矿山机械设备的异常情况。在矿山机械设备中使用振动传感器，还能够对故障问题起到良好的预防工作。工作人员可以第一时间发现矿山机械设备出现问题，并采取相应措施，最大程度减少经济损失。使得矿业资源开采工作尽快恢复正常。

3.4 维修人员主观诊断技术

对矿山机械设备进行故障诊断，最常用的是维修人员的主观诊断技术。这种故障诊断技术比较原始，优点是速度快、成本低，在矿山机械设备检修工作中占据重要地位。维修人员的主观诊断技术，主要通过维修人员处理矿山机械设备故障问题的经验和自身的知识储备，辨别矿山机械设备运行时的异常情况，为故障问题的处理提供参考。在矿山机械设备检修工作中，使用主观诊断技术，需要维修人员对故障现象拥有多年丰富经验，并且保持终身学习的习惯。在日常工作和生活中，不断提升自身的实践能力和理论知识，确保准确有效辨别矿山机械设备故障问题。

3.5 数字化模型系统检测技术

数字化模型系统检测技术主要利用传感器与数字建模相结合，通过传感器采集各项数据，建立矿山机械设备模型。从而能够更加直观找出故障问题，使矿山机械设备维修工作更加便捷。虽然这项技术能够精准确定故障问题的种类，但运用该技术对工作人员的专业性要求较高。而且整体检测时间较长，影响矿产资源开采工作。

4 结语

故障诊断技术是矿山机械设备维修的前提，更是矿业开采工作的安全保障。使用故障诊断技术，能够通过信息采集和分析等步骤，明确分析出矿山机械设备内部故障问题。然后通过专业人员的维修工作，使矿山机械恢复正常使用，避免矿产资源开采过程中的安全事故。虽然故障诊断和维修的流程看似简单，但在实际工作中，仍有许多细节需要注意。在矿山机械设备故障诊断过程中稍有不慎，就可能导致故障诊断错误，严重影响后续维修工作。利用故障诊断技术，应结合矿山机械设备的运行状况，分析每种故障诊断技术的优缺点。从而进行科学合理的选择，使矿产资源开采工作能够顺利有序进行。

参考文献

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