时间:2022-06-11 21:49:53
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇煤矿机械,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

目前,我国煤矿机械还存在一些较为明显的问题。如机械设备更新缓慢、忽视设备维修和保养、生产环境恶劣以及人员素质有待提升等。这些问题的存在,使安全生产工作留下很多隐患。具体表现如下。
1.1机械设备更新缓慢,生产使用不科学
国内社会经济的发展,带动了生产能力的提升,与此同时对安全生产的要求也越来越高。这几年来,我国煤矿机械设备改善明显,但和西方一些发达国家比较尚且存在一定的差距。尤其是在部分偏远的地方,机械设备更新不及时状况尤为明显。而有些生产地区,虽融入先进的现代化机械设备,但缺乏应用型专业人才,从而使机械设备的功能难以全面施展开来。基于实际生产期间,由于技术操作不当,致使许多安全问题的发生。另外,部分煤矿企业不愿承担过多的费用,往往将一些老旧、超过使用寿命的机械设备投入应用,并且还存在使机械设备超负荷运行的状况。显然,上述种种状况将会加大安全风险事故的发生,进而阻碍煤矿业的发展。
1.2设备维修和保养滞后
目前,我国煤矿机电设备维修管理仍然采用以时间为基础的定期维护和检修管理模式,致使1/3的故障由于检修不及时,造成设备严重损坏,维修时间加长影响正常生产。据统计,发生机电设备故障约有70%检修不及时不到位所致。要保证机电设备安全正常运转,延长设备使用寿命,要做好预防性检修。
1.3生产环境较为恶劣
对煤矿生产工作来说,大多数均在井下进行的,这就造成了机械设备需长期处于恶劣的工作环境当中。井下环境和自然空气当中的气体成分存在较大的差异,在这样的环境之下,便使得机械设备的性能减弱。例如:在井下工作期间,由于环境较为潮湿,同时还存在辐射、粉尘等影响因素,这样便使得设备的安全监测性能大大减弱。与此同时,由于井下环境的特殊性,还会伴随一些物理变化与化学变化,这样便使得机械设备的性能受到极大的影响。因此,做好井下环境的处理便是一项尤为重要的工作。
1.4工作人员素质有待提升
煤矿作业工种繁多,作业难度大,同时也属于一项非常艰辛的工作。因此,要想留着专业的煤矿人才非常困难。纵观煤矿企业在人才招聘过程中,存在招聘进来的人才专业水平较低,同时各方面素质有待提升。显然,这将难以胜任复杂的煤矿工作。与此同时,由于煤矿企业在知识、技巧等方面的培养做得不够到位,这便导致工作人员难以提升实践能力及操作能力。在实际生产过程中,由于技术的缺乏,往往存在许多不规范操作,这样便加大了安全风险事故的发生。因此,努力提升工作人员整体素质,是一项迫在眉睫的工作。
2提高煤矿机械安全性的有效策略探究
结合上述分析,认识到现状下煤矿机械还存在一些较为明显的安全问题。针对存在的问题,便需要采取有效解决策略,以此使煤矿机械在生产过程中的安全性得到有效提升,具体策略如下。
2.1融入全新的煤矿生产理念,加大建设资金的投入
煤矿机械所引发的安全隐患复杂程度高,尽最大限度控制、避免安全隐患的发生显得极为重要。因此,便需要转变传统的煤矿生产思想,融入全新的煤矿生产理念,对技术人员、管理人才进行安全教育,从而使他们的安全意识得到有效提升。另外,加大建设资金的投入,融入现代化煤矿机械设备,融入先进的技术,并扩大人才的招聘,从而确保煤矿机械在生产过程中,能够将作用充分发挥出来。
2.2对煤矿机械法律法规加以完善
“不以规矩不能成方圆”,煤矿机械要在生产过程中发挥作用,便需要完善与煤矿机械相关的法律法规。在法律法规制定过程中,需参考国际法,尽最大限度与国际法律法规相适应。与此同时,还需要对我国煤矿机械安全标准情况以及安全技术情况加以掌握,从而使制定的法律法规符合生产要求,进一步提高法律法规在执行过程中的有效性及科学性。
2.3构建完善的煤矿机械安全标准体系
在社会突飞猛进的发展势态下,各种技术也不断更新、改进。对于煤矿机械设备来说,也不例外。随着煤矿生产环境的变化,所制造的煤矿机械的性能也得到了有效改进。为了使煤矿机械在生产过程中的安全性得到有效提升,构建完善的煤矿机械安全标准体系便显得极为重要。在该体系构建过程中,需根据煤矿生产实际情况,同时结合煤矿机械可能发生的问题,进一步做好检测及修理工作。并针对煤矿机械实行精细化管理,避免煤矿机械超负荷工作。另外,对于老旧、已超过使用寿命的机械设备,需禁止投入使用,从而避免重大机电事故的发生。
2.4改变机电设备的维修模式,更好的服务生产
积极借鉴国外先进经验,在采用以时间为基础的定期维修,预防性维修的同时,积极推广以可靠性为中心的维修管理模式。可靠性为中心的维修是一种用于确定设备在其运行环境下维修需求的方法,预防维修管理模式进一步完善和发展。它更多地集中在设备的故障原因、故障模式、故障影响、故障预防等方面,这种模式改变原来设备损坏后才进行的被动维修,对提高设备的可靠性,延长了设备使用寿命,使设备高效安全运行。
2.5强化煤矿机械安全技术人员的培养工作
现代化煤矿机械在生产过程中与以往的人工作业有了较大的改变,现在主要表现为向半自动化与自动化过渡。由于工作方式及环境的改变,使得对工作人员的要求越来越高。因此,为了使煤矿机械生产过程中的安全性得到有效提升,强化煤矿机械安全技术人员的培养工作便显得极为重要。一方面,煤矿企业在人才招聘过程中,需认真对待,招聘专业水平高、懂理论、懂技巧的人才。并对招聘进来的人才进行知识、技巧以及业务等方面的培训,从而使工作人员的整体素养得到有效提升。另一方面,加强校企合作,使在校相关专业学生便具备一定的实践能力,从而在进入岗位后,更易胜任这份工作。除此之外,在煤矿机械日常生产运行过程中,还需要加强技术人员的管理,约束人员行为,规范人员技术操作,从而使安全风险的发生得到有效避免,进一步提升煤矿机械在生产过程中的安全性。
3结语
【关键词】煤矿 机械 自动化
煤炭作为一种极为重要的能源,其开采工作历时悠久[1]。在科学技术和经济发展的背景之下,近年来我国煤矿机械发展水平在不断提升,煤炭开采工业逐渐发展成为工业化操作模式,不仅煤炭的产量有了很大的提高,同时开采工作的安全性也得到了保证。但是,不可避免的是,在发展的过程中也逐渐出现了一些问题。因而,本文对煤矿机械与自动化进行探讨。
1 煤矿机械中自动化的应用
现在,我国的煤矿数量在不断增加,同时,在产能方面也在不断的提高,很多的大中型煤矿在采煤机械化程度方面得到了很大的发展,现在,每个工作面的月均产量已经达到了很高的水平[2]。煤矿企业在发展过程中产能和效率都得到了很大的发展,这都是和机械自动化技术的应用有着密切关系的,机械自动化的应用优势体现在以下几个方面。首先,在采掘设备方面得到了很大的发展,我国煤矿企业在发展过程中,对先进的采掘设备以及技术是非常重视的,这样就为采掘机械化发展提供了基础。煤炭生产设备在制造技术方面也得到了很大的提高,而且,在不断发展过程中也实现了成熟化发展趋势,在高效综合采煤成套设备方面实现了国产化发展。很多的煤炭企业在发展过程中实现了企业间的合作研发,这样使得很多的技术都实现了完全自主化,同时,也打破了很多的生产设备完全依靠进口的情况。我国煤炭企业在发展过程中实现了设备的自主生产,这样能够更好的满足自身的发展需求,同时也能实现设备出口,走向世界的局面。其次,在煤矿的建设方面取得了很大的突破,很多的产煤大国在发展过程中研发的方向一直都在超级工作面方面,这种工作面在进行应用的时候能够更好的在采高、采宽以及产量方面的突破。一直以来,我国对很多的先进理念都进行了借鉴,同时在进行研发的时候已经出现了和国际潮流紧密联系的情况,这样就使得我国设计出来了千万T井和露天矿[3]。现在,我国很多的新建矿井在生产系统方面进行了简化,同时去除了井底车场,在进行生产的时候实现了利用胶带输送机连续进行运输煤炭的情况,这样能够更好的提高运输效率,同时,也能在产量方面进行保证。我国的综采工作面技术已经达到了世界先进水平,而且,在很多的方面已经突破了世界纪录。最后,在采煤技术方面有了很大的突破。近年来,我国的很多煤矿在进行生产的时候有了很大的发展,现在,在很多的新矿井,千万T级综采工作面成为了主流的模式,这种生产技术在世界范围都是处于领先地位的,在很多的工作面已经实现了远程控制,在进行控制和调整的时候也取得了很大的成绩。
2 煤矿机械自动化的现状分析
虽然我国的煤矿开采已经逐渐实现了机械化操作,但是由于起步晚,发展快,难免在发展的过程中急于求成,导致出现一系列的问题。随着能源结构的调整,国家对于煤炭资源的利用量逐渐的提高,对煤炭开采业的要求也越来越高,于是,一些隐性的机械使用问题逐渐凸显出来,成为煤炭开采企业必须正视及时解决掉的一个主要问题。虽然我国的煤炭开采工业已经实现了机械化,但是机械化的水平仍然比较低,依旧属于粗放型的发展模式。尤其是煤矿机械,大部分机械设备仍以机械动力或机械控制为主,已成为制约提高我国煤矿生产能力的主要因素。机械化生产作业不仅生产效率不高而且煤炭的生产质量有保证,但是我国的煤矿业仍有大部分没有实现机械化作业,或者机械化作业只占其煤矿产业的一部分,究其原因主要在于机械设备的适应性不强,不适应部分地区的地质条件需求。众所周知,我国的煤炭资源储存丰富,但是储存的地质条件比较复杂,因此,机械设备暂时还不能够完全的适应所有采矿的需要,需要进一步调整,提高适应性,提高机械设备的使用范围[4]。同时机械设备的使用还存在问题,导致机械设备的耗损严重,更新换代周期短。
3 煤矿机械自动化的应用措施
煤矿机械自动化是机械操作的一个整体趋势,煤炭行业要想在激烈的市场竞争和能源竞争中获得长足发展就需要逐步的适应这种趋势,需要在现有基础上引进先进的技术和设备,实现智能化和数字的机械操作模式,这种模式不仅能够提高机械生产的效率,还能够为企业缩减大量的管理工作人员,节约企业的人力经济成本。此外机械的国产化也是未来煤矿机械发展的一个趋势,使用国产的机械设备能够降低设备成本,同时还能够逐步摆脱国外技术的制约,此外,国产的机械设备更能够适应本国的煤矿特点,使用效果更佳。
煤矿企业在进行生产的时候提高生产机械自动化水平能够更好的提高资源的利用率,同时在工作效率方面也能得到提高,还能更好的实现安全生产。国家对煤矿企业的机械自动化应用发展情况是非常重视的,同时在政策扶持力度方面也有很大的效果,保证技术得到更好的发展[5]。引进高效运作模式,使矿井布局实现集中化、运输实现胶带化、采掘实现综合机械化、辅助运输实现连续化、关键生产设备实现自动化。煤矿需要继续提高设备效率,认真做好设备安装拆除工作,以提高设备利用率,减低生产成本,具体措施有:增大综采面宽变和高度,以增加作业空间,尽快淘汰、更新绞车等基本工具,以提高工作效率,合理使用设备。
4 结语
科学技术是第一生产力,因此,煤矿企业在发展过程中一定要不断提高煤矿机械自动化应用水平,这样能够更好的推动煤矿工业健康发展,同时也要在发展过程中不断进行研发,提高机械自动化的应用效果。
参考文献:
[1]卢杰.机械自动化在煤矿中的应用[J].煤炭技术,2014,(3):106-108.
[2]陈腾飞.浅谈煤矿机械工程及自动化[J].能源与节能,2014,(1):24-25.
[3]林佳彦.机械自动化技术在煤矿中的应用研究[J].机电信息,2013,(18):118-119.
关键词:水;煤矿机械;摩擦副材料
引言
为了使煤矿生产满足实际需求,需要通过技术的应用保证煤矿机械的生产效率处于合理范围中。与传统的技术相比,水的应用具有一定的优势。
1传统煤矿机械中存在的问题
在煤矿井下环境中,煤矿的开采主要是通过相关煤矿机械设备完成的。为了保证煤矿机械设备的正常使用,需要进行处理。在以往的煤矿机械生产过程中,主要通过油液实现。利用油液对煤矿机械设备进行的过程中存在一定的问题,主要包括以下几种。
1)安全问题。利用油液对煤矿机械设备进行时,常常会出现油液泄露、跑油等现象。由于煤矿机械设备通常被应用在煤矿井下中,环境恶劣,且油液具有较高的可燃性,因此上述现象很容易引发火灾,给煤矿生产人员的人身安全带来隐患。
2)成本问题。油液涉及生产、运输以及废液处理等多种成本,这些费用必定会增加煤矿生产的成本。
3)实用性问题。在使用油液煤矿机械时,由于油液泄露等因素使得煤矿机械设备的生产活动以及使用寿命受到一定影响,相对于水,油液的实用性较低。
2水的作用与优势
2.1水的作用
就煤矿机械而言,水的作用主要表现为和防火作用,保证煤矿机械的安全生产。除此之外,水还可延长煤矿机械的使用寿命并有效降低成本。
2.2水的应用优势
相对于传统的油,应用水的优势主要包括以下几种。
1)安全性。由于煤矿机械通常需要在煤矿井下运行,油类物质的,在煤矿机械的摩擦过程中,很容易产生火花进而引发火灾。而水在充分保证煤矿机械生产效率的同时,还具有防火和灭火作用,因此,应用水能够充分保证煤矿机械的生产安全。
2)无污染。应用油,很容易引发油液泄露,进而给煤矿机械生产带来一定的安全隐患。而将水应用在煤矿机械的过程中,不会产生任何污染,因此,水是一种环保型技术。
3)易保养。以油液为介质的技术相比,水的保养成本较低。水的良好清洁功能使得以水为介质的系统应用在煤矿机械中,使煤矿机械的保养工作变得更加便捷。
4)低成本。在应用油的过程中,油液的生产、运输等环节需要花费一定的成本,还需要花费一定的费用对使用完成的废液进行合理处理,整个过程的成本相对较高。而水的成本较低,且来源广泛,在将其应用在煤矿机械的过程中,省掉了运输、提纯等环节,因此水的整体成本较低。
5)冷却性。技术在煤矿机械中的应用涉及到摩擦,而摩擦所产生的热量会对煤矿机械的使用寿命产生一定的影响。以油液为介质的系统无法解决这种问题。而水具有冷却作用,将水应用在煤矿机械中,能够有效克服因摩擦产生的温度问题,维持煤矿机械的使用寿命,进而帮助煤矿企业获得更多的经济效率。
3水中的摩擦副材料
在对煤矿机械应用水的过程中,涉及磨损、腐蚀等相关问题,为保证水作用的有效发挥,剂中还应该包含一定的摩擦副材料。
3.1水中摩擦副材料的选择
为了保证摩擦副材料选择的有效性,需要按照以下几种原则进行选择。第一,摩擦副材料应具备良好的成型性能,这种要求有利于加工人员将所选择的摩擦副材料加工成需要的形状。第二,摩擦副材料应该具备良好的机械性能,这种要求提升了摩擦副材料的实用性。在实际应用过程中,摩擦副材料的抗冲击性能等相关机械性能有利于煤矿机械生产效率的保证。第三,摩擦副材料应该具有良好的化学性能、耐水腐蚀性能,这种要求主要是针对介质为水的特点提出的。第四,摩擦副材料应该具备低成本和环保性能。与其他生产过程相比,煤矿生产涉及的工序、设备等成本较高,因此,需要通过低成本摩擦副材料的选用,防止煤矿生产整体成本升高。除此之外,在环保理念不断深入的社会背景中,将具有环保性能的摩擦副材料应用在水中也是非常有必要的。
3.2常见的水摩擦副材料
在煤矿机械中应用的水技术中,能够发挥良好作用的摩擦副材料主要包含以下几种。第一,陶瓷材料。陶瓷材料硬度相对较高,且具有良好的耐磨性、耐腐蚀性等。在纯水环境中,常用的陶瓷材料主要包含SiC、Al2O3等。第二,表面工程材料。这种材料是指在某些可用的基体材料表面利用强化或者镀覆等有效方法形成一层具有耐磨、耐腐蚀性能的表层,进而使得摩擦副材料满足实际应用需求。在这种处理方式中,常见的基体材料主要包含不锈钢等。第三,金属材料。金属材料具有良好的耐磨性能,且硬度和弹性较好,但这种材料也具有一定的缺点,在水环境中,金属材料的摩擦副材料很容易由于电化学腐蚀作用而受到损害。
4水在煤矿机械及其改造中的应用
4.1水在煤矿机械中的应用
煤矿机械直接使用水作为机械设备运行过程中使用的剂。这些设备主要包含水垫带式输送机、水压凿岩机等。对于这些煤矿机械设备而言,水既是一种介质,同时也属于动力介质。
4.2水在煤矿机械改造中的应用
就目前我国大部分煤矿机械而言,无法直接应用水技术,主要是由于应用水对煤矿机械承载能力以及摩擦副这两方面的影响。因此,应该对煤矿机械进行合理的改造。可以在煤矿机械表面通过热喷涂层的方式覆盖一层陶瓷,并对其进行盐浴处理。在这种处理方式中,主要作用是防止煤矿机械设备性能受到影响,而盐浴处理的作用是提升煤矿机械设备的防腐性能和耐磨性能,进而促进水的有效应用。
5应用水对煤矿机械产生的积极影响
5.1在煤矿机械中产生的积极影响
在煤矿机械的传统方式中,其作用主要是通过油产生的,这种处理方式涉及密封成本,而将水作为煤矿机械的动力介质和介质,则避免了该成本的产生,进而实现煤矿机械成本的有效降低。
5.2在煤矿机械改造中产生的积极影响
就改造后的煤矿机械设备而言,其生产活动主要是在煤矿井下完成的。与普通的生产环境相比,处于煤矿井下环境中的煤矿机械设备运行过程中更容易引发瓦斯的产生,进而造成火灾事故的发生,为煤矿企业带来安全隐患。这种潜在危险对煤矿机械介质提出了更高的要求。与油相比,水的难燃性特点更加显著,并且具有灭火作用。因此,将水应用在煤矿设备中,能够有效保证煤矿机械的生产安全。
6结语
将水应用在煤矿机械中,能够有效保证设备的顺利运行。除此之外,由于水具有灭火、清洁等作用,使得该过程具有安全性、易保养等特点,水还可以延长煤矿机械的使用寿命,使得生产效率有效提升。
参考文献
[1]范迅,刘宪伟.水技术在煤矿机械中的应用[J].煤炭学报,2009(8):1133-1137.
[2]刘宪伟.面向绿色开采的低粘度介质理论及应用研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2008.
[3]刘奇.大型水推力轴承承载性能及推力瓦型面优化研究[D].太原:中北大学,2013.
[4]李文星.煤矿机械中水技术的应用[J].煤矿机械,2012,(11):220-222.
[5]高晓建.煤矿机械中水技术的使用范围[J].科技致富向导,2011(36):234;289.
[6]张略.水复合橡胶尾轴承振鸣音机理分析及试验研究[D].武汉:武汉理工大学,2013.
[关键词]煤矿;机械;设计
中图分类号:TD402 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0075-01
引言
目前在我国煤矿机械设计的类型主要有系统化、结构模块化和智能化等。系统化设计类型。这种类型设计的特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。结构模块化设计类型。它的特点是在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的联接和配合,并且是系列化、通用化、集成化,具有互换性和相容性。智能化设计类型。智能化设计的主要特点是:借助于智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体工具进行产品的开发设计,表达产品的构思,描述产品的结构。
一、关于煤矿机械设计及制造方法
1.1开发煤机产品开发平台建立产品数据库。在开发这个平台之前,要面向并行工程的开发环境贯穿产品的整个生命周期。在开发时,要建立研发单位、制造企业及用户所组成的开发团队。在这个基础之上不断加强同煤矿、煤科院等的的技术合作,进行产品设计研究,掌握产品设计所需的基础数据。通过这些基础研究工作建立具有我国自主知识产权的煤机设计数据库,并可实现资源共享。
1.2加强面向环境设计制造。面向环境设计又称环境意识制造ECM和面向环境制造MFE。在考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,优化有关设计因素,使产品的使用及制造过程对环境和资源的消耗达到最小。它是多方面的,如考虑了资源合理使用,产品制造使用过程中的装配、拆卸、维修和回收,设计中绿色材料的使用等多个方面。
二、煤矿机械设计及制造过程
煤矿机械设计及制造过程是指产品制造时,由原材料或半成品进厂到转变为成品的各有关劳动过程的总和。具体来说它有生产技术准备过程,毛坯制造过程,零件的加工过程,产品的辅助劳动过程等。在煤矿机械实际生产过程中,按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、性质等,使其成为预期产品的这部分主要过程称为工艺过程。同时,原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程,称为材料成形工艺过程。采用机械加工方法,直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量,使其成为合格零件的全部过程,称为机械加工工艺过程。对零件的半成品通过各种热处理方法直接改变它们的材料性能的过程,称为热处理工艺过程。最后,将合格的零件和外购件、标准件装配成组件、部件和产品的过程,则称为装配工艺过程。
三、煤矿企业机械制造成本控制
生产车间成本控制是煤矿机械制造企业成本控制中间环节,起到承上启下的作用。生产过程的控制必须注重生产过程的控制,通过材料领取、生产加工装配、产品入库等程序进行控制。
3.1生产过程材料控制。生产车间材料的控制主要在两方面进行,领料发料、实际消耗核查。领料生产前准备工作,属于辅助生产活动,最好采用专人负责的管理制度进行,一方面可以提高生产过程生产效率,另一方面便于严把定额领料关。核查实际消耗可以发现材料定额是否合理,操作中是否有浪费。通过制定适应企业生产情况的生产记录、按规定填写、专人复核等程序对其进行控制。同时抓好班组生产日报,掌握生产材料第一手数据等方法进行生产材料成本控制。
3.2煤矿制造企业生产车间人工成本控制。煤矿机械制造企业的人工成本同一般生产型企业人工成本相同,是可变成本。在进行人工成本控制中,可以通过对岗位进行计件考核加基本工资的形式进行。这样一方面可以有效的将技术工人积极性提高,另一方面可以提高生产过程的生产效率。
3.3煤矿制造企业生产相关费用控制。在煤矿机械制造过程中,还需要燃料、电、水等相关资源,也可以采用定额、降耗奖励的方式来进行控制。具体实施是通过实际生产过程中的数据统计,统计出单位产品生产过程消耗,然后按月对月产品产出消耗进行统计,如果月消耗与产品产出量比例降低,这就表明单位产品生产过程消耗降低了,这是采用制度奖励的方式对生产人员进行奖励,鼓励其降低消耗。如果该岗位长期月消耗低于界定消耗,一方面要重新核准标准消耗量,另一方面要通过生产人员工作总结出降低消耗的方式方法,并将这种方法推广,以扩大先进生产技术在生产车间的推广。
3.4煤矿制造企业物流成本控制。煤矿机械制造企业物流成本控制目的就是要降低成本。煤炭机械生产企业物流成本的局部控制是在企业的物流活动中,针对物流环节的支出所采取的策略,以达到预期的控制目标。其中物流成本控制又可以分为:运输费用控制、装卸费用控制、仓储费用控制、包装费用控制。运输成本占物流成本的比重较大,约为40%,是影响物流成本的重要因索。其主要控制项目为运输的时间,准确性,可靠性,及批量水平。中小型煤矿机械制造企业选择运输外包形式,依托第三方物流企业公路、铁路运输网络优势,对降低运输成本较为划算;装卸搬运的活动是衔接物流各环节活动正常运作的关键,它渗透到物流的各个领域。搬运次数的增多增加了成本,却不增加附加值,因此应将搬运次数减至最少,管理好物资,减少搬运距离,减少搬运活动,减少浪费,破损;储存费用是指物资在仓库储存所需的费用。现代物流控制中的储存费用不仅包括仓库费用,破损费用,人力费用。同时合理的仓储管理也是降低仓储费用的主要方法,根据生产情况合理进行库存,在保证正常生产情况下,尽可能的较少库存量,一方面降低了企业资金的占用,另一方面也降低了仓储成本。
结语
煤矿机械体积大、耗能高、污染严重,并且与地面、水、空气等环境结合紧密。随着经济和科学技术的超速发展,煤矿机械设计者们要根据实际情况设计及制造出具有后期维护成本低,人工使用操作简便,智能化水平不断提升等的煤矿机械用具,来满足矿山开采企业使用需求。煤矿机械是用于矿物挖掘和开采的大型机械。在矿山开采中,它的性能和安全将直接关系到煤矿生产。时下,随着经济和科学技术的超速发展,煤矿机械设计者们要根据实际情况设计及制造出具有后期维护成本低,人工使用操作简便,智能化水平不断提升等的煤矿机械用具,来满足矿山开采企业使用需求。
参考文献
Abstract: The green design of coal mine machinery is the need for mechanized coal mining, but also the need to improve the coal mine enterprise image, economic benefit, and realize the sustainable competitiveness. This paper introduces the concept of coal mine machinery product green design, expounds the connotation of green design of coal mine machinery, and put forward the countermeasure analysis.
关键词: 煤矿机械产品;绿色设计;可持续发展
Key words: coal mine machinery product;green design;sustainable development
中图分类号:TD402 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)30-0059-02
0 引言
本文针对煤矿机械产品的设计问题,探讨煤矿机械产品的绿色设计方法,目的是为开发出高质量、安全、环保的煤矿机械产品提供帮助。
1 煤矿机械产品绿色设计概念
因为国际社会对可持续发展和人类健康越来越深入的关注,于是在20世纪90年代初国际上兴起的一种先进的设计理念就是绿色设计。绿色设计顾名思义就是环保,所以在产品整个生命周期内,都是环保在利用的产品,回收产品着重考虑的是产品的环境属性,在满足环境目标要求的同时,就要实际考虑并保证产品应有的功能等,是绿色产品设计的首要目标。
煤矿机械产品绿色设计可以定义为:在开发产品的整个生命周期中,以产品技术性能、经济指标和环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)为统一设计目标、满足用户需求和环境需求的产品整个设计过程。
煤矿机械产品有其特殊应用场合的限制,要求首先要保证其使用性能、安全可靠,即在人、机和环境的相互关系中,人机关系优先,其次考察它的环境属性。
2 煤矿机械产品绿色设计内容
2.1 绿色材料和选择 绿色材料是指在满足一般功能要求的前提下,具有良好的环境兼容性的材料,即来源丰富、便于利用、便于回收再利用且对环境影响小。材料选择是绿色设计不可少的组成部分,它也是产品开发设计过程中早期的最主要的决策之一。绿色材料选择的三个原则:一是优先选用可再生材料,尽量选用回收材料;二是尽量选用低能耗、污染小的材料;三是尽量选择环境兼容性好的材料及元部件,避免选用有毒、有害和有辐射特性的
材料。选用的材料应易于再利用、回收、再制造或者易于
降解。
2.2 可回收性设计 可回收性设计要求产品在设计初期就要考虑元部件的回收及再生利用的可能性,即在别的新产品中,可以利用使用过的或废弃产品中的零部件。
2.3 可拆卸性设计 可拆卸设计应使产品容易拆卸,方便维护,并从材料回收和元部件重新回收利用上获得最高利润。这就要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的重要判定标准,设计的结构易于拆卸,那么日常的维护和检修也就更为方便,而且在产品报废后能够有效地回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。
2.4 成本分析 绿色产品设计的成本分析与传统的成本核算有所不同,在产品设计的初期阶段,设计人员必须考虑产品的回收、再利用等性能,所以在设计产品成本分析时,必须要考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用的成本、特殊产品相应的环境成本等。所以,绿色产品成本分析必须在每一次设计前进行,使设计出的产品更具绿色且成本低的特点。
2.5 绿色设计数据 绿色产品设计数据库对绿色产品的设计过程起着非常重要的作用。该数据库包括产品寿命周期中环境、经济等有关的所有数据,如材料成份、材料对环境的影响值、材料自然降解的周期、人工降解时间等。
3 煤矿机械产品的绿色设计分析
我国矿产资源极其丰富,煤矿机械产品用量非常之大,但同时也存在着资源利用率低、产品的可回收性和重复利用性差以及环境污染严重等问题。这就造成了可持续发展保障能力不足、资源严重浪费等现象。要实现煤矿机械产品的绿色设计,除上述绿色设计需要的关键技术外,还要根据产品的具体情况作出具体分析。
3.1 煤矿机械产品清洁化 为了减少在生产过程消化的各种资源对环境的污染,就需要进行清洁化,就是在工艺设计和生产过程中采用各种高新技术。目前,在洗煤厂、采矿工作等许多煤矿机械中都存在着类似的问题。因此为了减少和消除煤矿机械使用过程中的出现的废气排放,就要研究和采用污染较小甚至无污染的技术进行处理,同时还要慎重对产品设计材料进行选择,对于无法回收的部
件,要尽量选用能自然分解的材料。
3.2 煤矿机械产品噪音污染的整治 例如,煤矿机械产品中常用的齿轮泵噪音非常大,而噪音产生的原因有以下几种:
一、齿轮泵是齿轮的啮合传动,产生周期性的流量脉动,在出油口若有阻抗,形成压力波动,从而产生脉动
噪音;
二、在齿轮啮合过程中,吸油腔与排油腔易产生瞬间的液压冲击,形成了冲击噪音;
三、转速大且压力增加时,噪音也会增加。针对噪音产生的原因,可以采用相应的解决方法:齿轮采用双模数和双压力角,使进油区和出油区的体积变化更大,增加吸油和排油的能力,在很大程度上减小了压力波动,从而减少噪声,同时还减小了齿轮泵的体积,从而减少材料资源;还可采用双排齿轮法,可以增加齿轮啮合次数,流量脉动随之变小,从而降低噪声。
3.3 煤矿机械产品泄漏油污染治理 由于煤矿机械产品经常发生故障,导致漏油现象,这样不但影响正常的设备运转,还浪费资源,污染环境。为了治理该现象,关键就是对密封技术和油料进行创新研究。例如,机床液压系统,本身存在消耗一次性能源石油、有噪声污染和漏油污染,要想节约能源、治理泄漏油等问题,就要加快植物油、水压系统等生态油压系统的创新研究,以植物油、水代替矿物油,减少石油消耗和漏油污染。
4 结束语
现代生产矿井已经向集约化、大型化、数字化等进行发展,各制造厂商的相互竞争日趋激烈,所以煤矿机械产品的需求量也呈递增状态,而煤矿机械产品发展的必然趋势就是实现改产品绿色设计制造。所以,煤矿机械产品绿色设计制造将趋于集成化、并行化、智能化、产业化方向发展,它将成为煤矿机械产品竞争中的一个重要特征。
煤矿机械产品既要满足环境和资源,也要满足经济发展的需要,该产品的制造是绿色设计,是人类可持续发展战略在制造业的体现,是人类长远生存的需要,从而形成一种综合性的发展战略,对我国煤矿工业企业可持续发展具有重大的现实意义。
参考文献:
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[4]刘瑞素等.绿色设计和绿色制造是机械行业的发展趋势[J]. 机械制造与自动化,2001(4):8-10.
机械加工过程中误差控制
如何减小机械加工过程中产生的误差是机械加工行业的一个重要研究对象,也是一个亟待解决的重要课题。工作实践中,要不断的总结经验、提高认识,找出误差产生的根源,提高工件的加工精度,保证加工质量。机加工实践中,应遵循基准先行,先主后次、先面后孔、先粗后精的原则,为保证加工表面的相对精度,要尽可能选择更多的使用基准。加工过程中的误差补偿法误差补偿是在加工的过程中,为在较大程度上降低加工过程中的误差,由机械师人为的制造出一种与之前的误差不同的新的误差形式,用以补偿该工艺中可能出现的原始性的误差。如:制造数控机床的滚珠丝杆时,机械师可将螺距磨得小于标准值,这就是一种人为刻意行为,那么装配的时候所产生的拉伸力就会把丝杆螺距拉长,这样螺距就会增加到标准值,从而达到补偿原始误差的目的,形成标准化螺距。直接减少误差直接减少误差是工作人员对于能够明确找到形成误差的原因后所采取的的改进措施。比如,在进行细长轴车削时,工件较易受剧烈温度变化而形变,那么操作者就可采用“大走刀反向切削”的手法来直接减少变形。例如,对于薄片工件的两个端面的磨削工艺,可使用环氧树脂粘强剂将所有的的工件全部粘结在同一块平板之上,保证工件与平板可以同时固定在吸盘之上,也可以将其上端面磨平后取下,以上端面作为基准对其它端面进行磨平,通过这种直接减少误差方式来克服薄片形变。有效误差分组机加工中,单个工序的工艺能力和加工精度都是能保障的,但对于加工半成品时很难维持较高的精度。这就要参考上一道工序的加工精度与具体的毛坯精度,可采用误差分组来避免误差。具体而言,就是将半成品或者毛坯的尺寸按照误差的大小人为分成几个小组,来缩减毛坯的误差,随后机械师可以有效的调整工件与刀具之间的具置,缩小工件的具体尺寸范围达到降低误差的目的。
矿山零件机械加工工艺原则和要求
矿山零件机加工与煤矿生产效率息息相关。在零件的机械加工过程中,存在一些影响加工品质的因素,这些因素直接影响到煤矿的安全生产和生产效率。设计零件加工的内容上,要有具体明确的步骤,包含对零件的规格、质量、大小等进行检查,机械零件加工精度是机械零件加工质量的核心部分。另外,在加工工艺的过程中,也要积极提高工艺规程、改进技术水平、提高零件加工精度与利用率,为提高矿山生产效率打好基础。对于煤矿机械加工工艺的过程中,首先要对零件的工艺方面有明确的目标,零件必须满足机械设置要求,能够有效促进煤矿生产。必须严格把关零件质地、耐热等情况,确保机加工的工艺基础。再根据零件的要求来确定毛胚,合适的毛胚能够极大提高机械工艺,促进生产的发展。之后,就是要制定出机械加工工艺路线,全面了解零件特性,研究各零件表面的处理方式,为零件加工打好基础。完成零件的规格检查后,再划分零件粗糙程度、精度,根据区域分布确定机加工方案。另外,加工设备的选择关系到零件的加工质量,如果是大批量的零件生产,一般使用通用机床与专用工夹具,对于不同的机加工工艺而言,其技术含量和检验方法差别也较大。若是小批量的零件生产,切削用量还是由主控人员操作,在平常的事务安排中这一项没有具体明确的规定。但是,在煤矿机械加工工艺生产零件中要求则不一样,无论是切削用量,还是相关重要零件的规格都得加强注意,不能随便更改,这样为了保证生产的合理性和节奏的均衡。最后,就是填写机械加工与零件的工艺文件。高质量、高品质、低成本是煤矿机械加工工艺中遵循的基本原则,在提高质量的基础上不断的降低生产成本才能较好的提高煤矿生产的经济效益。具体而言,技术是煤矿效益的首要前提,尽管煤矿产业目前取得了较大的发展,但目前大部分煤矿的机械加工工艺的技术水平发展仍比较滞后,必须下大力气加以提高,我们要拓宽视野,向先进国家的学习先进技术、引进先进设备,不遗余力的提升整体装备水平和技术水平。通常而言,零件加工实践中,我们都会同时出几套设计方案,但有可能这几个方案会产生矛盾,我们就非常有必要对这些方案进行技术经济研究,选取最优方案。此外,在现代煤矿的机械加工工艺中,要积极提倡自动化与机械化,降低人工工作量,减少失误,为操作人员营造一个稳定安全的工作环境。所有的机械加工工艺中,都有一个规程环节,它关系到生产的具体工作和实际操作,工艺规程目标应精确统一、避免繁琐。其中所用的专业修辞、符号、单位、编号等因素要根据煤矿的实际规格来设计,若在机加工实践中,发现某一机械零件的规格或者所采用的技术不符合要求,要及时向相关部门提出建议,不能随便对机械加工零件及其设计图进行盲目修改。
关键词:煤矿机械设备;维修
我国是采煤大国,也是煤矿机械设备制造和使用的大国,特殊的工作使得煤矿机械设备常年累月处于一种粉尘、水汽、噪音、有害气体无处不在的环境中,高速、高载、冲击、振动及不良的工况极大的增加了机械设备故障发生的概率,导致了矿产事故的频繁发生,严重影响了煤矿生产的安全性与经济性。因此,做好机械设备的维修工作是煤矿顺利开采的重要保障。
1 机械设备维修的方法
在煤矿机械设备维修中,针对不同维修对象需采用不同维修方法。一般常见的机械设备维修方法有事后维修、预防维修和维修预防等。
1)事后维修。设备发生故障或性能劣化不符合生产要求时进行的计划外修理。
2)预防维修。①以时间或工作量为基础的维修。定期修理―根据规定的修理周期结构,修理间隔期和修理项目,按期修理,但要根据修前预检和修时判定的零件磨损程度确定是否更换新件。标准修理―不进行修理前检查,严格按照规定的修理间隔期。修理项目和应更换的零部件,到时便进行修换。②以技术状态为基础的维修。改善维修―主要从故障分析发现设计制造中存在的问题,结合修理采用改善措施。以主观检查为主的日常维修―主要由操作人员和值班维修人员以五官感觉和简单仪表为主,对设备的某些部位进行点检,巡回检查或定期检查,根据检查发现的故障隐患和问题,立即采取措施,或定期予以处理。以客观检查为主的状态监测维修(预知维修)―主要依靠现代化状态监测手段和故障诊断技术,对设备或其关键部位进行定期的或连续的检测,根据获得的信息,在故障发生前进行适时的和必要的修理。
3)维修预防。设计新设备时,根据使用部门反馈的信息,采取对策,以提高新设备的可靠性和维修性。
2 机械设备维修方法的选取原则
选用不同维修方法的目的是提高设备的可利用率,降低企业的维修总费用。选用原则:
1)不同类型和用途的设备,可根据设备在生产中的作用、购置费用、结构特点、故障情况和备用数量等因素,按重要性把所有设备分为几类。对不太重要而又不会因故障给生产带来损失的一类设备,可采用事后维修。对实行预防维修的一类设备,还可根据不同情况采取不同预防维修方法。例如:对作业性质固定不变,一旦发生故障会给生产和安全带来严重后果的关键设备,可采用标准修理法;对已掌握其修理结构和修理间隔期的设备,可采用定期修理法;对已有条件进行状态监测的设备或其关键部位,可尽量采用状态监测维修。这样就可以有效地使用有限的维修人力、物力和资金。
2)同一类型和用途的设备,由于各种零部件都有自己的寿命和故障发生规律,因而能够采用的维修方法就不尽相同。对有发展过程的随机故障(如滚动轴承故障),以实行状态监测维修为宜。如果实行定期修理,按零件额定寿命定期更换,则零件的寿命往往得不到充分利用,经济性不好;实行事后维修虽能充分利用零件的寿命,但将增加故障停机时间,假若增加的停机损失超过过早更换新件的损失,则不宜采用事后维修。
对无发展过程的随机故障(如弹簧断裂),此类故障大多是误操作、突然超负荷等原因所造成,往往事前无法检测,因此只能采用事后维修。然后通过改善维修或维修预防采取对策。
对有发展过程的有规则故障(如气缸、齿轮磨损),如果状态监测方法简单,费用合算,最好采用状态监测维修;否则可按零件额定寿命实行定期修理。
对无发展过程的有规则故障,这类零件无法实行状态监测维修,但它们有设计寿命参数(如微动开关的动作次数),如能统计出其使用次数,则可采用定期修理;对没有安全要求,停机损失不大又难于统计使用次数的零件,可采用事后维修。
故障发展过程之有无,并无明显界限,它与现实的检测技术水平有关,一般说来,可观察的或现有检测手段可了解其发展程度的故障可归入有发展过程的故障;有规则的故障又往往因环境、误操作、维护不当、超负荷等而变成随机故障。
确定采用何种维修方法,还要考虑维修费用、停机损失、现有状态监测技术水平、安全要求等因素。在某些情况下,可直观地判定采用某种维修方法。例如:维修费用少、修换容易、故障性质是有规则的零部件,可采用定期修理;维修费高、不易更换、故障发展是可观察的零部件,又有条件进行定期检测,则可采用监测维修;维修费很高的零部件,可考虑维修预防;对无法采用预防维修的,则只能采用事后维修。
综上所述,除日常维修和改善维修普遍适用于各类设备外,矿山广泛采用的是定期修理和状态监测维修。如能制订出合乎理想的修理周期结构和修理间隔期,定期修理未尝不是一种好方法,可惜目前还难以做到这一点。间隔期过长则增加故障修理,过短则造成维修过度(过剩维修)。所以状态监测维修日益受到重视,正处于迅速发展过程中。
关键词:煤矿机械制造;机械自动化;技术应用;产品质量与安全
引言
机械自动化是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。通过机械设备的先期设计、装置设定以及动力支持,机器装置能够按照固有的操作模式逐步完成工作,既提高了已有的工作效率,提升产品品质,同时为相关装备的安全性、便捷性提供了应有的支持。在技术快速发展与更新的环境下,煤矿机械制造过程中应积极采用机械自动化技术,可以提升煤矿机械设备的品质,加强设备的安全性与环保性,继而在整个煤矿机械设备市场中提升自身竞争力。此外,相关人员一方面要注重在设备制造过程中品质的把关,严格按照设计标准与制造要求,制造出高品质的煤矿机械设备。还应积极探究煤矿机械制造过程中的不足之处,为机械自动化技术的应用寻找切入点,逐步改进煤矿机械制造的工艺流程,实现机械自动化技术与煤矿机械制造的有效结合,为社会提供优质高效安全的煤矿机械设备。
1自动化技术应用的有效切入点
1.1机械自动化技术的融合
煤矿机械设备制造是一项工作复杂、涉及因素广的制造工作,往往要考虑到煤矿开采地区的实际条件、开采过程中地形的复杂性、设备使用的安全性和便捷性以及经济成本等问题。因此在煤矿机械设备制造前,需要经过大量繁琐的设计与修正工作,保障生产工作的有效性和经济性。在设计过程中能够有效融合入机械自动化技术,将设备的各个环节加以改造,调节设备的动力传输系统,让机械自动化技术融入煤矿机械制造的过程中。煤矿机械制造中自动化技术的应用有了基本前提,设计工作再经过先期的论证、实地考究、修改与实验,才能够保障机械自动化技术得到充分发挥。
1.2机械自动化技术的应用
对于煤矿机械制造的工作来说,设计工作的修改意味着制造工作面临新的挑战,新技术的应用又意味着制造工作将遇到新的改革与困难。一方面,改进新工艺需要工人重新考虑生产方式,调整惯有的作业模式,以实现新产品的要求。另一方面,新技术的应用将提升工人制造水平,强化工人的制造工艺,最终实现生产技术的提升以及产品质量的强化。煤矿机械制造过程中机械自动化技术的应用主要包括两方面。一是生产过程中机械自动化技术的应用,即通过生产设备中机械自动化技术的支持来完成煤矿机械设备的生产,继而提升工作效率,强化产品品质。二是煤矿机械制造中机械自动化技术的融合。通过新技术的融合,产品零部件的改进,以及制造工艺的重新安排,煤矿机械产品品质得到进一步提升,产品的安全性、便捷性得以提高。
1.3机械自动化技术的磨合与考评
在机械自动化技术有效应用的过程中,应当对设备进行检测,并对新技术进行磨合考评,以考察制造工艺、设计的合理性、产品的质量以及制造的工艺。因此在设备制造完成后,机械设备的技术检测仍然是自动化技术应用的最佳切入点。相关单位要改变传统的检测方法,实地进行测试,从煤矿开采效率、使用成本、折旧预估、安全性等角度多方面考察新设备的使用情况,保障机械自动化技术能够有效的应用于煤矿机械制造中,提升煤矿机械设备的品质,提高煤矿开采的安全性。
2自动化技术应用的实现途径
现阶段煤矿机械制造的整个过程中,设计、制造、检测等流程都是机械自动化技术有效切入点。但是如何高效利用机械自动化技术,保障煤矿机械制造品质的提升,又受到多方面的影响。
2.1充分研究机械自动化技术
机械自动化技术的出现为装置设备品质的提升提供了充足的动力,也为生产开发工作带来了极大的便利性。但是就现阶段煤矿机械制造而言,盲目地引入机械自动化技术并不一定能够提升煤矿设备的品质与便捷性。煤矿设备面对不同矿区,受到自然条件的限制较多。因此在应用自动化技术前,相关部门应积极开展调研探究,从兄弟单位、机械自动化技术提供者等多方面了解煤矿机械设备对机械自动化技术的需求。继而确保机械自动化技术得到最为有效的利用。
2.2强化先期投入与试验
大型设备尤其是煤矿机械设备对于安全性、经济性要求非常高,因此在设备制造前,相关部门要根据设计的内容积极开展先期实验与试生产。一方面通过技术测试,保障设计的合理性,继而为设备生产工作建立基本前提。另一方面通过技术测试,实际考察机械自动化技术对煤矿机械设备的带动性。即检测新技术的应用是否能提升煤矿开采效率,降低开采成本,提升煤矿开采安全性和设备的品质,真正为煤矿企业提升产品竞争力提供支持。
2.3构建复合型人才队伍
煤矿机械制造中机械自动化技术的应用不仅涉及设计人员、制造人员的专业知识,更涉及到机械自动化的内容,因此传统单一的生产队伍或者设计队伍无法满足新产品更替的需求。为了能够运用好新技术,提升煤矿机械设备的品质,保持生产的长久发展与升级,相关单位要结合自身背景,构建复合型人才队伍。一方面从已有人才中选择专业背景相似的人才进行进修学习,提升专业素养,保持人才对技术的灵敏性。另一方面,招募专业背景人才,为机械自动化技术的深度应用建立基本前提,分别从新技术、设计考究、生产工艺、实验操作、经济财务等多方面考察煤矿机械制造中机械自动化技术的应用,提升煤矿机械设备的品质。
3结语
随着煤矿开采要求的提升、安全环保意识的加强,现阶段煤矿机械制造对先进技术的需求越来越大。煤矿机械制造过程中,相关单位应积极采用机械自动化等先进技术,强化机械设备的开采效率与安全指数,为客户提供最佳的设备服务,保障产品在现有市场中占有一席之地。煤矿企业应积极考察机械自动化技术,结合煤矿设备生产的实际需求稳步应用机械自动化技术,同时加强先期投入与试验,保障技术使用效率,最后还应当积极组建复合型人才队伍,真正为机械自动化技术的有效应用提供支持,提升煤矿设备品质,为煤矿开采的高效率、低成本、高安全提供保障与支持。
参考文献
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[3]党飞飞,王飞.机械自动化在煤矿机械制造中的应用[J].科技展望,2016(14):78.
1煤矿机械磨损的原因分析
第一,由于煤矿企业的施工环境较为恶劣,煤矿开采工作主要是在地下进行,由于矿井内部的密闭环境,在施工的过程中相应的粉尘、等在矿井内不断蔓延,给相应的机械轴承造成了不同程度的磨损,又因为矿井内部不能很好地进行气体的流通,矿井内部相对较为潮湿,对煤矿机械造成严重的腐蚀,从而缩短了机械的使用寿命。
第二,由于近年来煤矿需求的不断增加,煤矿企业为了顺应时代的发展,加大了采矿强度,对相应的煤矿机械使用强度不断加大,并且通常情况下煤矿机械都是处于超负荷的工作状态,致使机械磨损较严重。
第三,由于煤矿企业为了提高煤矿的产量,因此,对采矿工作实行轮班制,机械不能得到及时的休息,几乎是处于零休整状态,在长时间的使用当中,加剧了机械老化速度,从而导致煤矿机械在高频率的使用过程中不能工作,进而给煤矿企业造成了严重的经济损失。第四,由于煤矿机械所处的环境较为恶劣,并且相应的机械维护不到位,致使煤矿机械在很大成度上存在养护不到位的问题,而对于煤矿机械这类特殊环境下的重型机械而言,其维修难度十分的大,由于我国相应的维修水平相对国外而言较为落后,因而使得煤矿机械故障难以得到有效的解决。第五,由于煤矿机械在进行施工的过程中,相关的施工管理人员对施工的程序监管不到位,又因为相应的施工人员的技术相对缺乏,从而造成机械在使用的过程中出现错误操作情况时有发生,对机械的磨损程度加重,因而,造成机械不能够良好的进行使用。
2煤矿机械抗磨措施分析
综合煤矿机械出现磨损的原因进行综合分析,导致煤矿机械严重磨损且不能有效地进行相应的养护的主要原因是由于相关的环境因素和具体的施工行为等所引起的,因此为了更好的避免相应的磨损问题,需要全面地对施工的具体情况提出合理的措施分析,才能有效地促进煤矿企业的健康发展。首先,针对煤矿机械所处的环境进行分析,为了有效地保证煤矿机械在环境较为恶劣下能够避免不同程度的磨损,为此,需要加强煤矿机械相应的结构设计,在面对矿井内部的粉尘时,煤矿机械在很大程度上会受到粉尘的干扰,从而造成一定的磨损,因而,为了减少其磨损的程度,这就需要加强相应的机械自身的抗磨性,在对煤矿机械进行设计的过程中,要具体分析其环境下所存在的磨损因素,并针对相应的数据分析进行相应的结构设计,从机械的结构方面控制机械的抗磨性。其次,由于煤矿机械在使用的过程中相应的材料质量对机械的抗磨性具有很大的影响,因此为了加强煤矿机械的抗磨性,需要对相关的机械材料进行选择,在综合考虑到煤矿机械在高强度的工作环境下还应当对相应的湿度进行分析,通常条件下,矿井内部的湿度相对较重,如果材料的选择不到位,就会受到强烈的腐蚀,对此,在对机械材料的选择过程中,要综合考虑到多种影响因素,选择耐磨性好且具有一定防腐性的材料。再次,加强机械的维护工作。对于机械来说,进行良好的维护对机械的使用寿命有很大的促进作用,并且还能够及时地发现机械所存在的安全问题。在选择优质机械的同时,要做好相应的养护工作,再好的机械通过不断地使用也会出现一定问题,所以,在机械通过高强度的工作后,要对机械进行及时的检查,及时地发现问题并做出相应的处理。最后,加强相应的监督管理工作,在煤矿机械进行施工的过程中,相关的管理人员要加强监督工作,并对相应的施工人员进行有效的管理是十分有必要的。不仅要做好相应的维修管理工作,还应当对现场施工行为进行规范,虽然施工技术人员在使用煤矿机械进行施工的过程中,具有一定的专业素养,但是由于长时间的工作强度,难免出现一些突况,因此,为了对此类问题进行有效的规避,需要相关的管理人员在施工的过程中做到细致的监督工作,避免因技术人员的疏忽而对机械造成严重的磨损或者直接停止工作。
3结语
随着近年来经济的迅速发展,煤矿企业为了提高自身的竞争力,在对相应的施工机械使用强度上不断加大,因而对煤矿机械造成了很大程度的磨损,从而致使施工严重滞后,为了有效地解决因机械问题对煤矿企业的影响,因此,这就需要煤矿企业加强相应的管理,在对机械的购买过程中要充分考虑到机械投入使用后的效果,并且为了减小施工中对机械的磨损程度,除了对机械进行正确的使用之外,还应当做好相应的维护工作,以此促进煤矿企业的健康发展。
作者:代君单位:徐矿集团徐州煤矿装备有限公司
机电一体化技术水平不断提高,其在现今的矿山开采过程中成为了十分重要的构成之一。该技术完美的将多种高水平技术结合到了一起,例如控制技术和机械技术等多种技术,而且它可以很大程度上增加煤矿机械的多种功能,例如可靠性,同时它还可以延长设备的使用寿命。此外,它还可以大大降低煤矿企业的生产成本。站在现今的角度看,将微机设置为技术中心的控制设备与电子技术的应用范围已经涉及到了煤矿机械,而且其在当中发挥出的作用十分显著,实现了煤矿行业的快速发展。其中的电子控制技术的涉及范围更加广阔,我国的很大部分系统都应用了电子控制技术,例如故障报警。随着经济的发展,人们的各种需求将会越来越大,这就对煤矿机械设备的性能再一次提出了较高的要求,为满足人们的需求,电子控制装置在煤矿机械中占有的地位将会更加重要。
2技术应用范围现状
2.1采煤机
现今的采煤机在煤矿中占有的地位已经变得十分重要了,是煤矿企业必须具备的重要机械之一。它的工作效率不仅与煤矿的生产产量有着非常重大的影响,还与该煤矿公司的利润与成本联系十分紧密,因此,相关人员应对采煤机提起高度的重视。现今,电牵引采煤机已经取代了液压牵引,成为了我国机电一体化在采煤机中的最特殊的应用,它不仅能够解决采煤机移动时遇到阻力的难题,还能够在采煤机发生不安全滑动时对其完成制动过程,现今的电牵引已经有了很大的进步,这样就能够保证其他机械以及人员的安全。如在煤矿的生产过程中,部分煤层会由于采掘尝试次数的增加而出现30~50°的斜角,所以在用采煤机挖掘时就必须采用制动性很强的采煤机。电牵引采煤机之所以具备良好的制动功能就是因为其运用的电机一体化技术的功劳,即在轴端配备了性能较高的停电功能,由此可见,电机一体化技术在煤矿生产过程中产生的影响是十分重要的。
2.2掘进机
采煤机是现今煤矿生产过程中重要的机械之一,而掘进机却是煤矿生产过程中必须具备的机械。掘进机的掘进电气系统主要包括:①防爆照明灯;②防爆电铃;③本质安全操作工具箱;④矿用隔爆兼本质安全型开关箱。通常情况下,掘进电气系统与液压系统两者结合起来使用,一起完成机器的运行过程,从而大大提高了其掘进效率,同时也提高了其安全性能。机电一体化技术在掘进挖掘机中的应用主要有两大优点,即:①完成了掘进机的自动化技术,即切割电机功率自主调控、前进方向智能监控和切割面大小尺寸自主监控等功能;②可以在运行的同时完成对机械本身的检测,除此之外还可以判断和反馈发现的安全问题,如对温度的监控等多个方面。在此过程中也为相关维修检测人员提供了很大方便,简化了检测过程,并且能够在第一时间内找出问题的所在,从而大大促进了掘进机技术的发展和提高。
2.3支护设备
过去的煤矿机械采用的都是液压支护,随后引入的机电一体化技术将计算机技术和老式的液压技术完美的联系到了一起,最终产生了定压双向邻架的新型技术,这一结合在未来的发展中有着重要的意义。它不仅可以避免对顶板和支架造成的冲击,还可以在较短的时间内移动较长的距离。除此之外,电液双控系统能够在监控支架的工作状态中发挥着重要的作用。通过检测液压支护中的高压液体的用量,可以完成自主调节,且当浓度和标准值不符时,设备就会迅速发出提示,使得工作人员做出相应的调整,这一点对煤矿的安全具有十分重要的意义。
2.4安全生产监控检测系统
目前煤矿业的发展十分迅速,其中安全生产监控监测系统的应用就是一项极其重要的进步。我国对安全生产监控监测系统的研究工作开始于1990年,历经20a的研究后,现今成功的研究开发了性能相对良好的监控检测系统,这是我国煤矿业发展历史中的一大跨越。就拿我国某地区研究的kj95及kj90来说,它们都将机电一体化技术完美的与安全生产监测监控系统相结合,最终促进了我国煤矿业的快速发展。对该系统的研究取得进步的基础上,我国的整体水平已经慢慢与发达国家的技术水平差距缩短。
2.5带式输送机
煤矿的生产环境十分恶劣,空气潮湿,存在尘土、电磁波以及各种震动等,因此,机电一体化就需不受环境的干扰而正常工作。所以,机电一体化应用的密封要良好,强度要大,而且不受空气湿度的影响,有较好的抗震以及抗电磁等优良性能。现今,我国的带式输送机机电一体化技术水平也随着各种技术的发展不断提高,已经可以自行研制远距离、倾角大的机械了。除此之外,还有行星齿轮减速器以及调速型液力耦合器两种驱动系统,这两种系统在日常的生产中应用也是较广的。机电一体化技术在带式输送机中地应用既可以节约三成的电量,还可以很大程度地提高煤矿的生产效率。
3机电一体化技术在煤矿应用中的变化趋势
机电一体化设备的体积小,而且维护和修理方法十分简单,性能较高,与此同时它的程序完整,易于操作以及自动化趋势越来越明显等多种优点。由于机电一体化具有上述种种优点,其应用范围将会得到大大的增大,且我国的煤矿企业将会在未来的时间里得到快速的发展。机电一体化技术的大范围涉及与引用,既很大程度上方便了工作人员完成工作,又加快了煤矿整个生产过程中的速度,提高了质量,增加煤矿企业的利润,节约了成本。然而,摆在我们面前的事实是,我国对机电一体化技术的研究应用年限尚短,仅有20a的发展历史,这其中必然存在着或大或小的需要提高的方方面面,等待相关人士去提高和解决。例如:①需要在已具备的优良功能的基础上增加部分新的功能,以此来适应社会的快速发展和进步;②加大对我国自行研究、开发新技术的投资力度,培养大批的专业人才来不断完善我国的机电一体化技术;③调查资料显示,在未来煤矿机电一体化技术的研究过程中,煤矿机器人的研发依然是一个最重要的关键问题,所以必须加大对其的开发力度,以此来进一步提高煤矿的安全指数。现今,人们的生活质量在持续提高,各种需求的需求量也有增加的趋势,只有不断完善的机电一体化技术,扩大其在煤矿生产过程中的应用范围,才能满足人们逐渐扩大的需要。最终我国的煤矿企业才能得到更进一步的发展。
4结束语
关键词:煤矿开采;机械化;应用
1 前言
虽然我国煤矿开采时间较早,但在相当长的时期内,开采技术还比较落后,处在一个比较低的发展水平上。近年来科技发展快速,各行各业中都已提高了科技创新意识,在煤矿开采上也不断加大机械化、自动化技术的应用力度。作为系统化过程中的机械化,在特点上体现出工作一体化,循环进行的明显优势。机械化技术的引进与应用,促进了煤矿开采技术的快速发展。由于煤矿开采工作危险性较大,因此机械化技术的引进不只是要求技术创新,还要提高实现安全稳产的重视。随着机械化技术相关研究的进展,煤矿开采一定会随着机械化技术的推广应用而得到前所未有的发展。
2 煤矿开采
煤矿开采由于涉及诸多工序,所有工作流程都在井下进行,要实现集中生产自动化,就要不断革新开采设备,创新生产技术,改进工作方式,最终实现预期生产目标。煤矿资源开采实现机械化具有重要意义,在各采煤环节都要使人为参与尽可能减少,才能实现煤矿开采机械化、自动化,实现煤矿开采的高效安全与稳定。
众所周知,在一定程度上煤矿资源开采难度及危险性都比较大,同时还会面临十分复杂的情况,在煤矿开采过程中时有发生事故,这些问题要求必须改进传统生产技术及生产方法,使煤矿开采实现高产稳产。妥善解决生产技术中出现的各类问题,才能逐步实现煤矿开采机械化,机械化不仅适应了开采过程的工序要求,还能使人员投入成本降低。开采过程实现机械化,使机械化与煤矿开采过程关系更为紧密,进而使经济效益得到明显提高,因改进开采技术的同时会有效提高煤矿生产效率,这些变化一定会促进经济发展以及行业进步。
3 煤矿开采过程的机械化
目前机械化和自动化是煤矿开采中较为先进的技术,在煤矿开采、装卸、运输等各操作过程与工作方式中都会得到一定程度的应用,对于煤矿开采技术创新也具有重要作用,这为煤矿开采提供了良好发展机遇,也将带来良好发展求前景。
3.1 机械化设备有关理论及特点
实现煤矿资源开采的高效需要对有关工作流程不断完善,缩短开采时间,增大生产面积,生产环节一体化作为机械化技术的主要优势,使生产实现连续化,可提高工作效率,节约生产过程中的时间成本,高效利用有限时间以实现煤矿开采的高产稳产。
煤矿开采中的有关机械化设备优点就是稳定可靠,在开采不同阶段中都具有适应不同工作环境的优势。要在实现高效稳产基础上适当增大开采面积,才能提高新型机械化设备的能力。而且在煤矿开采过程中要充分利用开采自动化、机械化设备,实现高效化、一体化的机电运作。诸如采用电液控制液压支架等功能,对采煤机与刮板输送机等设备控制实现智能控制,才能体现开采设备优越的性能,以及较高的可靠性。
3.2 煤矿开采中综合机械化的应用
综合机械化开采设备和技术在我国煤矿开采过程中取得了良好效果,综合机械化采煤技术效益高、效率好。通常情况下,增大综合开采工作面长度,就会使采煤机的采煤量得到明显增加。再将工作面中斜切及端头作业这些工序所需时间减少,还能得到较高产量。机械化开采过程中,确定工作面适宜长度要结合工作面产量及煤炭成本等因素进行参考。
3.3 短壁综合机械化在煤矿开采中的应用
机械化快速掘进回采巷道及工作面端头作业快速化的综合机械化开采是体现该技术优势的两个主要方面。特别是更适合于具有缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井,较小回采块段、不方便布置长壁综采工作面开采煤层的大型矿井更为适合。
近些年,随着逐渐提高的煤矿机械化程度,煤矿资源开采的高强度,使部分老矿区煤矿资源逐渐贫乏,而经济的快速发展对于煤矿资源需求迅速提高。
对于煤矿资源开采的机械化,特别是机械化开采薄煤层,在很长的一段时间里机械化水平都较低,开采环境受到较多影响。薄煤层的开采过程中,有时容易受到煤层薄、较小活动空间等不利因素的影响,开采中采取适宜方法就成为一个重要问题。较传统的方法产量较低,还存在安全风险。因此要提高薄煤层产量及工作效率,确保煤矿开采安全高效,开采方式需要实现综合机械化。同时科学进行规划,操作方法要正确规范,才能满足煤矿持续开采的需要。
4 煤矿开采机械化的合理措施
一是要对资源进行必要整合。结合生产矿井实际情况逐步实现机械化,不具备机械化开采区域,要有机整合现有资源,使其达到机械化开采要求。利用不同方式整合,诸如重组煤矿资产,合股经营管理;不符合机械化开采条件煤矿要在有关部门指导下,按照国家安全生产及产业政策进行整改, 达到要求的可继续产生;达不到国家要求的要按照有关政策规定极强治理直至进行停产。
二是做好准备和保障工作。煤矿资源开采实现机械化不仅需要投入必要的资金保障,还要提供必要的技术和专业人才作为保障。因此煤矿开采实现机械化,有关部门要筹集足够资金,对专业技术人员进行培训,提高专业技术水平,进而保证各项工作的有序开展。
三是加强各项指导服务工作。提高专业人才队伍建设力度,对煤矿开采机械化进行必要的技术指导。确保机械化运作的有效实施,制定各项防范措施,提高煤矿开采产量,提高安全管理水平。
四是从政策方面提供必要的支持。对实施煤矿开采机械化的煤矿企业要从政策上给予必要的支持,有利促进机械化在煤矿开采中的推广应用,使煤炭生产企业的实现健康稳定发展,从而改善开采环境。
五是为各部门的协调配合提供重要保障。持续稳定的电力供应对于煤矿实施机械化生产开采是重要基础,也是重要保证,因此电力部门要配合煤矿生产企业,保证机械化开采实施顺利。与此同时,各项规划也科学规范,才能为煤矿开采实现机械化奠定良好基础。
5 结束语
综上所述,煤矿开采逐步实现机械化是大势所趋,也是提高煤矿开采能力的有效手段,实现采煤机械化具有非常重要的意义。机械化在煤矿生产中的应用也会出现各种问题,需要不断提高技术应用水平,才能不断推进煤矿生产实现高产稳产的发展目标。
参考文献
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[4]张同军.综合机械化采煤在薄煤层中的应用[J].山东煤炭科技,2008,5.
到 2010 年,大型煤矿采掘机械化程度达到95%以上,中型煤矿达到 80%以上,小型煤矿机械化、半机械化程度达到 40%,这是中国煤矿发展的一大目标。煤炭行业普遍认为,煤炭机械需求的三个驱动因素分别是:新开工煤矿的生产需求、已有设备的更新需求和机械化技改需求。煤炭机械的需求在 " 十二五 " 期间仍将维持快速增长的态势。从新建煤矿投资构成来看,80%属于固定资产投资,煤炭机械设备投资占固定资产投资的 60%,因此,煤炭设备投资额占新建煤矿投资总额的 40%。根据煤炭工业协会的数据," 十二五 " 期间,煤炭行业新建煤矿投资总额为 2500 亿元,因此,新增产能需要的煤炭机械设备投资约为 950 亿元。另外,据中国煤炭工业协会预测," 十二五 " 期间由于机械化水平的提升,产生的设备需求共为 200 亿元左右,除此之外,国家还将投资约 120 亿元用于技改。
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合, 极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的 PLC 系统,采煤机的变频控制系统和 PLC 系统操作等, 煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械, 使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。
1 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大, 其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
2 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能, 能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中, 必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。
3机电一体化技术从 70 年代中期开始在国外机械上得到应用。80 年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能, 使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
3.1 在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用 PLC 控制, 可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
3.2 节能降耗,提高生产效率。
例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC 控制系统,节电量就为 30%左右,同时生产效率也大大提高。
3.3 自动化或半自动化程度的提高
煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿 2009 年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国 MARCO 公司合作生 产的PM31 型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。
3.4 其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率, 这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性, 而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性,目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制。可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗