时间：2022-07-26 22:41:47
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篇矿山机械，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。
[关键词]矿山机械；机械技术；发展
中图分类号：TD823.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0237-01
1.矿山机械技术安全总述
机械安全技术的发展历史较短，世界上一些国家才将其作为一门技术或一门学科来对待。机械安全技术源于机械故障诊断技术。世界各国通过对传统安全工程设计方法的反思，在常规的机械设计基础上提出了机械安全设计的概念。机械安全设计的思想是在设计时尽量采用当代最先进的机械安全技术，事先对机械系统内部可能发生的安全隐患及危险进行识别、分析和评价，然后再根据其评价结果来进行具体结构的设计。该设计力图保证所设计的机械能安全地度过整个生命周期，最大限度地降低机械在安全方面的风险。
煤炭资源多深埋于地下，绝大部分要利用掘进机、采煤机、刨煤机、液压支架、刮板运输机、皮带运输机、提升机、冲击钻等矿山机械设备进行开采和运输。矿山机械的主要特点是工作负荷大，工作环境恶劣，工作对象有很大的不确定性，这给安全生产带来很大的难度。
首先，处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现，就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生。
其次，随着采矿工业机械化程度的提高，特别是大型和重型机械进入采矿场所，安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大；尤为重要的是，煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险，一旦遇到明火就会爆炸，引发重、特大安全事故，造成严重的人身伤害和财产损失，为了坚决消灭引爆火源，井下设备必须具有良好的防爆性能。
2.矿山机械安全技术的现状、趋势及存在的主要问题
我国是煤炭生产大国，我国矿山机械安全技术无论在理论体系方面，还是在应用技术方面都取得了很大的进展，但同发达的工业化国家相比还存在许多问题和不足，需要人们努力去完善和解决。
2.1 我国矿山机械安全技术的发展趋势
2.1.1大力推广机械故障诊断技术
①在线监测技术的应用。新型的大型矿山机械，如开采、掘进和运输设备均实现了微机监控。新型的电牵引采煤机具有了建立在微处理机基础上的智能监控、监测和保护系统可以实现远近控制、工况监测及状态显示和故障诊断及预警；新型的掘进机可实现推进方向监控、电动功率自动调节、切割断面监控、工况监测和故障诊断；新型的输送机还具有了火灾监控等功能。在线工况监控与测量技术的实现使得视情维修制度这种科学的维修制度逐渐开展起来，并且使得实时诊断成为可能。
②引入新的故障诊断方法。灰色分析、故障诊断人工智能专家系统、人工神经网络系统等技术已经开始应用于矿山机械故障诊断，并且很多技术已经趋向成熟，如线探伤技术、超声波技术、声发射技术、热象诊断技术、油样分析技术等。20多年来，机械故障诊断专家系统研究一直比较活跃，其原因是因为随着科学术的进步与发展，大量矿山机械设备的结构、性能与作用等日益高级化、复杂化，修理人员一般很难单凭经验解决问题，需要利用人工智能，将专家知识系统地存入计算机内以提供诊断支援。
2.1.2更多地采用机械安全设计技术
矿山机械设计过程中会更多地采用机械安全设计技术，特别针对井下瓦斯和煤尘的爆炸危险，加强了矿山机械高防爆性能的本质安全设计，将矿山机械的隐患与危险消除在设计过程的每一环节上，从而保证机械的安全。
矿山机械安全设计的主要内容由危险识别、风险评价与安全设计组成。危险识别包括机械危险与非机械危险两方面内容。
风险评价即安全评价，它建立在危险识别分析的基上，根据现有的工艺水平对机械在每一种危险状态下可能产生的伤害的概率与严重程度进行全面评估。安全设计一方面将风险评估的结果作为设计依据，另一方面从具体结构、安全防护措施与安全使用信息方面来进行。
2.1.3严格执行煤矿安全认证
国家煤矿安全监察局和国家煤炭工业局在煤技装字[2000]第15号文件中确定，煤炭工业安全标志办公室在国家煤矿安全监察局技术装备保障司的领导下，负责煤矿矿用产品的具体认证工作。国家煤矿安全监察局授权国家煤矿防爆安全产品监督检验中心等14个单位具体开展煤矿矿用产品的监测检验工作。值得一提的是由国家煤矿安全生产监察局组织修订的《煤矿安全规程》于2011年11月1日正式实施，它的颁布和实施，对于防止煤矿机械设备灾害性事故的发生，提高矿山机械安全水平，保证从业人员的人身安全和健康，提供了法律保证。
2.2 存在的主要问题
我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高，但同发达国家相比还有相当大的差距；现代化的综采设备普及率还较低，有些矿井虽采用了引进的先进设备，但由于对其他国家技术的消化还不彻底，仍不能进行正常使用和维护，一些先进的功能没有充分发挥出来，更有甚者，由于盲目追求生产，忽视安全，把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除，造成很大安全隐患，设备故障不能及时发现和处理。
井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素，潮湿、粉尘、辐射等因素的影响，导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产，存在侥幸心理，致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换，也是造成设备安全性降低安全事故屡发的原因。
3.安全对策与措施
3.1 加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展，由机械化向半自动化和自动化的方向迈进，对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效，促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实，就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养，加强对作业人员和技术工人的选择和培训，全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识。要以培训机构、师资和教材“三项建设”为重点，继续推进煤矿安全培训标准化建设，更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。
3.2 进一步研究和发展矿山机械安全技术
加速研究和完善矿山机械安全检测和故障诊断的理论与方法目前许多机械工程专家正在研究一些新的机械故障诊断理论与方法，如小波包变换诊断的理论与方法、人工神经网络模型方法、虚拟现实技术、非线性模型理论与技术等。加强对理论的研究和应用，必将大大提高矿山机械的安全性。
4.矿山机械安全科学的发展
为了促进我国矿山机械安全科学的发展，尽快改善矿山机械装备的安全状况，减少与矿山机械设备有关的事故的发生，应该着重做好下列工作：
①加强高级技术人才培养、强化操作人员培训、提高技术人员设计能力、保障作业人员基本素质。
②进一步开展机械故障诊断技术的研究，消化吸收国外先进的安全设计理论，建立矿山机械安全设计体系，进行矿山机械本质安全化设计，逐步提高矿山机械安全技术水平。
③加大资金投入进行必要的装备技术改造，坚决淘汰超期服役设备，消除事故隐患。
④制定和完善机械安全法规及标准、落实煤矿安全资质认证、加大安全监察力度。
5.结语
矿山机械技术不断的发展下，改变了现有的问题，实现矿山业整体快速的发展。全面促进机械安全体系的建立和落实，改进矿山机械制造业的工艺水平，更好的为矿山开采服务。
参考文献
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
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。如果届时中国小煤矿的产量仍保持目前的6亿吨，按需求预测的高端方案，未来20年中国需新增煤矿产能17亿吨，年均8500万吨；按需求预测的低端方案，未来20年中国需新增煤矿产能13亿吨，年均6500万吨。
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，中国大型煤矿采掘机械化程度将达到95%。中型煤矿的机械化程度将达到80%以上；大型煤矿国内先进水平装备率达到20%，国际先进水平装备率达到6%，中型煤矿国内先进水平装备率达到10%，小型煤矿机械化、半机械化程度达30%以上。据此分析，煤炭需求的急剧增长，上述煤矿采掘机械化指标还会有所突破，这为煤矿装备的发展提供了广阔的市场前景。
（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3.3KV、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3.3KV。
液压支架：最大工作阻力12000KN，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。新晨
关键词：矿山机械；自动化；维修；维护
在矿山的开采工作中，机械自动化设备是非常重要的组成内容，随着矿山机械化的程度不断增强，对设备的维修和维护工作也就变得更加重要，科学的维修养护一方面能够提高设备的使用寿命，另一方面还能提高设备的性能和工作效率。另外由于矿山施工的环境比较恶劣，对设备的磨损和破坏是非常严重的，所以更好对设备进行经常性的养护。
1.矿山机械设备常见问题
作为实现矿山开采利用的基础，矿山机械设备的应用和创新，随着科技水平的提高有了很大的进步，但在实际中仍然存在着一定的问题。
1.1机械部件失效
矿山机械工作中承受的负荷较大，频繁进行启动停转操作，高速轴齿轮磨损较为严重。如球磨机小齿轮过栽断齿的现象也偶尔发生。开启式齿轮、圆锥破碎机输入轴锥齿轮、装岩机的链轮及输出轴在没有介质的环境中，金属材料之间的重负荷相互干摩擦，磨损失效周期相对较短，因而导致齿轮、链轮和轴失效的情况时有发生。
1.2液压部件失效
作为矿山机械设备的重要元件液压元件在实际使用产生故障的几率很高，严重影响着生产的进行。常见的供油实效包含如下几种原因：油液粘度过高，油箱泄漏导致的油箱油位过低.吸油管路及滤油器存在杂质导致的吸油管路堵塞，单向泵接线问题导致的转向不对。泵内有渣尘导致的供油实效等
当液压系统工作机构不稳定时，表现为逐渐减慢、突然增快及跳动等现象。检查内容及处理方法：不良，摩擦阻力增大，此时应改善条件，清除脏物，油泵吸油，排除进入系统的空气。
1.3矿山机械设备问题
在矿山机械设备的使用中，设备管理人员往往更关注维修工作，对保养工作的关注度不够，忽视设备的管理。由于使用的油品不当，会增加肉眼看不到的正常磨损，摩擦阻力增大，设备损耗加快。油量不当，会加速油品变质，缩短设备维修期，增加能耗。
2.矿山机械设备的故障诊断与检测
2.1矿山机械设备故障特性研究
矿山机械设备故障特性，对于找到设备的故障诊断与检测的有效方法，从而更好的实现设备维修和保养，具有重要的现实意义。由于矿山机械设备在实际使用过程中受到多种因素的干扰，使得其出现的故障特性也是有所不同。机械内部、操作人员以及周围环境都对矿山机械设备产生不利的影响，使得机械设备的各项参数发生变化，情况严重时则会将潜在的隐患转化为故障，如果无法及时得到维修和保养，最终超过机械设备的极限承受状态，不得不进行大修或是更换新的设备，这对矿山企业来说是一笔不小的支出，一般而言，机械故障具有损耗性、多样性、模糊性、渐发性以及潜在性等多种特性，而对于这些特性有一定的了解之后就会对机械设备的维修和保养都有会一定的指导意义。
2.2矿山机械设备维修保养特性
机械维修主要有维修保养和修理两种类型，保养一般又可分为例行保养、定期保养等多种类型，维修则包括、小修、中修、大修等几类。保养是建立在潜在故障的基础之上的，主要采取、检查、清洁以及局部替换零部件以消除机械的潜在故障，以便于保证机械处于良好状态当中。根据保养级别和周期的不同，对机械设备状况的恢复也是不一样的，由于机械的损耗性，保养只可延长其寿命，而不能使得机械恢复如初。维修主要是在功能故障的基础之上，将损害的零件替换之后使其恢复状态的一种处理方法。不过目前矿山企业对维修存在着一些误区，不能正确判断故障类型，往往采用直接更换零部件的做法，不能有效的从根本上消除故障的隐患。
3.矿山机械设备的保养方法
矿山机械的维护保养主要包括定期保养、日常维护、定期维护以及精度检查几个类型，根据不同的类型所保养的内容也是有所不同的。目前而言，矿山设备的维修管理重心更加趋向于保养方面转变，主要包括日常维护保养、一级保养以及二级保养等内容。
3.1矿山机械设备的日常保养
日常保养主要有日例保和周例保两种。日例保主要由当天值日的操作工人完成，在交接设备时，按照规定添加油、擦拭好设备，同时检查手柄位置是否灵活、正确，低速运转时设备各项功能是否通畅。在设备运转过程中药注重设备的压力、温度、电气、气压系统等是否正常，发现问题及时解决。周例保是每周进行一次，对设备的外观、操纵传动、液压、电气系统等进行保养。
3.2矿山机械设备的一级保养
一级保养主要由操作人员进行保养工作，必要时维修人员在旁协助，主要是对设备的局部进行检查和拆卸，清洗其中的污垢，并疏通管道、油路，同时更换滤油器、毛毡等部件，保养时间一般在2个小时左右，保养结束之后进行详细的记录，对未排除的隐患进行详细的记录以便于存档。其主要目的在于消除故障隐患，延长设备使用寿命。
3.3矿山机械设备的二级保养
二级保养主要以维修人员为主，对设备进行部分解体和修理，修复其中磨损的部件，对设备内部进行清洗、换油，从而使设备状态恢复到规定的要求。二级保养一般需要1～3d的时间，完成之后需要进行详细的记录归档。可以使设备达到完好的标准，提高了设备的可靠度，延长了其修整器。
4.总结
综上所述，矿上机械自动化设备的维修和维护工作是一个非常重要的环节，因此必须要重视起来，结合矿山开采所处的环境来适当的调整维修、养护。由于会影响设备维修和养护的因素有很多，因此在处理设备时必须要严谨，不断提高工作人员的专业技能和个人素质，尽最大的可能提高矿山机械设备的可靠度。
参考文献：
关键词：矿山；机械制造；维护；创新
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.109
随着我国建设创新型国家的理念提出，对于科技的创新已经越来越重视，而作为体现一个国家工业水平的机械制造业更是实现创新理念的重要领域。矿山机械制造作为其中的一部分也是技术创新的重要组成部分。只有矿山机械制造与维护技术得到深化与创新，才能够更好的为资源的开采提供便利，为国家和社会的现代化建设提供发展的支撑点，推动国家的工业水平的不断提高。
1 矿山机械制造与维护技术存在的问题
1.1 拆卸方法与工具的使用不当
当前的有非常多的矿山机械在铰接销时都使用了“间隙配合”的方式，虽然在一般情况下，对于整个矿山机械的拆除与组装都是非常顺利的，只要相关的技术人员通过使用传统的拆卸工具即可，但是还是存在很多设备的连接销轴在拆卸的过程中存在拆卸难的现象，这主要是由于拆卸方法与使用的有关的工具与要拆除的矿山机械不对等造成的，比如矿山机械的销轴由于所处在机械的位置不一样，会导致不同位置的销轴具有大小不一、形状有所区别的现象，因此如果此时使用相同的拆卸工具，要么对不适合该拆卸工具的销轴造成破坏，要么就是不能够拆除。这对整个的矿山机械的使用寿命会产生影响，进而对整个矿山的开采进度产生不利的影响。
1.2 部分设备维护繁琐
由于大部分矿山开采都在环境相对恶劣的状况下进行，因此矿山机械也必须时刻处于恶劣的操作环境之中，加上随时有可能会进行超负荷的使用等，这一系列的外部原因使得整个矿山机械在开采使用的过程非常容易出现损伤，甚至是损毁的现象，因此需要大量的人力物力财力对这些矿山机械进行维护、更新。
就目前的矿山机械制造与维护而言，由于与部分发达国家还存在着一定的差距，而为了更好、更有效的对矿山进行开采与利用，往往会引入国外的先进技术与矿山机械设备，但正因如此，相关机械的核心技术往往还是掌握在外国人手中，一旦整个矿山机械的核心零件或者关键的一些部位出现破坏、损伤，国内人员将很难修复，必须依赖国外的公司来进行维修，而这一过程需要一定程序，这些都大大的加长了维护所需要使用的时间，从而为相关的开采部门或单位带来非常大的经济损失。
1.3 部分设备对于环境的破坏大
在矿山开采的过程当中，大部分的矿山机械设备在整个的使用过程中，由于矿山机械的使用人员，以及相关矿山开采的公司或单位，在开采的过程没有考虑或者没有重视环境因素，从而造成了矿山机械不管是对自身还是对当地的地表环境都造成了破坏，尤其是对当地环境的破坏十分的明显。虽然目前我国提出了“可持续发展”的发展战略，但是由于各种因素的影响，在矿山开采当中依然存在严重破坏生态环境的现象。
2 矿山机械制造与维护技术的创新
2.1 矿山机械制造的创新
矿山机械制造的创新从上面的问题进行分析，主要应该涉及提高资源利用率以及生态环境保护两个方面，同时在创新时应该遵循；（1）报废的机械或零件对环境影响小；（2）及时做好报废机械或零件的回收工作；（3）优先选用无害，可再生，低耗，使用寿命相对较长的材料以及零部件的三个原则。
在机械设计上，充分的进行可靠性技术测试，将有可能由于矿山机械带来的负面因素做到在可控的范围以内，同时做好相应的补偿工作。
从单纯的利用矿山机械进行经济利益的追求，逐渐转变为利用新型的矿山机械做到“可持续发展”的绿色循环经济模式。在零部件的使用与加工上，采用低耗能、寿命长，无毒无公害的材料，在整个矿山机械的设备架构上，采用国内外先进的架构、可再生等技术，在原有的技术和模式的基础上，对整体的机械设备制造技术进行进一步的革新。
2.2 矿山机械维护技术的创新
由于矿山开采工作多处于环境比较恶劣，地形多变，流动性强、分布面广而且散的情况下，因此对于操作和维护人员的要求都会比较高。在整个的生产过程中，为了更好的维护机械设备，延长其使用寿命，必须对维护技术进行创新。
在零件的拆卸上，采用新型的连接销轴的拆卸提取器技术。对原有专用销轴提取器进行改造，增加其提取能力并适应作业所需空间。重新加工圆盘，尺寸比原先略大一些，在其周边均分加工4个M30 螺纹孔，配齐4根顶丝螺栓；在原有圆盘加厚的基础上，中心固定提取螺栓更换成10.9级的40Cr高强度螺栓。同时根据不同的销轴尺寸制作不同的用来备用的圆盘。
在设备的检测上，采用超声波检测技术，主要针对损伤较小，或者不易检查到的部件的检测。利用超声波的传播特性，特别是其短波以及频率的特性，最终使得检测人员能够通过观察分析得到矿山机械设备中的较为隐蔽的、不以检查到的破损部件以及本身的质量缺陷。
在零部件的维修上，采用“龙门式三坐标测量机”进行测绘，“龙门式三坐标测量机”其的主体主要为机械本体，控制系统和测头系统。测量机的采点发讯装置是测头，沿 X、Y、Z 三个轴的方向装有光栅尺和读数头。
3 结束语
随着国内经济发展水平的不断提高，不管是日常生活还是生产工作的需要，人们对于能源、资源的需求已越来越高，这给矿山资源的开发和利用也带来了不少的挑战。但是我国乃至全球的科学技术也在不断的发展，因此利用更加先进的科学技术来达到创新矿山机械制造与维护技术的可能性也大大增强，通过对其不断的创新，相信在不久的将来对于矿山机械制造与维护技术将能更好的适应开采需求，达到人、自然、经济的和谐发展，进一步推动经济的可持续发展。
参考文献：
矿山机械有一定特殊性，在使用时与周围环境关系密切，如土壤、水和空气等，设计应综合性考虑环境问题及资源问题，融入绿色设计理念，提高产品经济性、环保性及回收性。
一、 矿山机械绿色设计方法
1、 生命周期设计
主要包括五部分，绿色规划与设计开发，产品制造及生产，产品使用，产品维护及服务，淘汰废弃产品回收、处理和重用。在生命周期设计过程中，应综合性考虑产品调研、设计、研制、制造和销售等，确保方案与环保要求相符。
2、 并行式设计
并行式设计为重要内容，实际应用时应加强设计各要素综合性分析，并加强各环节信息交流与反馈；若某环节出现问题，需及时探讨分析，合理制定解决措施，继而保证产品设计达到最佳性能[1]。此外，并行式设计对于产品优化、产品开发等有重要意义，可有效提高产品质量。
3、 计算机辅助设计
近些年，电子计算机在各行各业广泛应用，在矿山机械设计方面也不例外。绿色设计包含知识面较广，仅对这些知识作出简单排列与组合，无法满足需求，故设计人员应运用先进计算机技术，对设计知识进行有机组合，确保设计方案更加准确、科学。绿色设计涉及数据和知识非常复杂，且具有不确定性及动态性特点，人工设计难度较大，而计算机技术具有快速、精准、简便特点，为现代设计必然选择。
4、 模块化设计
模块化设计指在一定范围内对产品规格、功能及性能等进行划分，制定设计方案时综合性考虑各个模块，并针对功能不同的模块，作出排列组合，使之形成符合要求的产品。在设计时，应合理科学的分析客户对产品的需求，确保模块化设计方案能满足实际生产要求；设计人员应始终遵循绿色环保理念，确保产品满足绿色设计特征，如易回收、易拆卸等[2]。
二、 矿山机械绿色设计内容
1、 选择设计材料
对设计材料选择予以足够重视，选择时除了保证材料满足机械使用基础功能外，还必须保证材料与环境之间协调。在矿山机械设计中，所用材料必须利用简单，来源充足，可回收再利用，对环境影响较小。
2、 可拆卸设计
可拆卸设计指产品拆卸工艺简单，部分材料可回收利用，以此提高设计产品经济效益。比如，螺纹连接是矿山机械常用连接方式，拆卸简单，拆卸后的螺钉仍能继续使用，充分体现了经济效益。在可拆卸设计时，应保证①拆卸简单，拆卸量较少；②部分分离简单，可回收零件单一。
3、 可回收设计
矿山机械可回收性是绿色设计主要内容，也是重点内容，在设计初期应受到足够重视。可回收性包括①可回收材料的识别及基本标志；②可回收材料制作工艺；③可回收材料经济性分析；④可回收材料结构特性。
三、 如何进行绿色设计
1、 清洁化处理
在生产过程中，采用一定技术处理使用的材料及能源等，达到清洁化目的，减轻环境破坏。对于很多矿山机械，清洁化水平偏低，应加强对无污染技术或污染较小技术的研究，减少生产中废物、废气及废液排放。针对无法回收机械零部件，需采用易降解生产材料，减少土壤污染。
2、 噪音污染处理
噪音污染是矿山机械环境污染的严重问题，齿轮泵噪音大，直接影响周围居民生活及现场生产。应加强分析噪音原因，主要因素为机械设备运转导致。齿轮泵的轮速越大，压力增加，则噪音越大；齿轮可采用双压力角和双模数，增大出油区和进油区体积，提高吸排油能力，减少压力波动，从而控制噪声[3]。矿山机械传统使用的柴油机属于高污染动力设备，大量排放颗粒物，污染环境，且噪音较大。应积极改良动力设备，采用绿色环保柴油机，电控喷油型柴油机排放物较少，噪音小，可作为环保动力设备广泛应用。除改变原料选择之外，也要加强后期消音、减震等设备应用，降低矿山机械对于环境的影响。
3、 油污泄漏治理
在矿山生产时难免发生油泄漏现象，既对机械设备正常运转造成影响，也易引起石油资源浪费，污染周围环境。应加强对新型油料及密封技术的研究，采用水、植物油等代替矿物油，降低噪音污染，减少机械油泄漏污染。
4、 绿色设计技术
矿山机械绿色设计技术主要有数据管理技术（PDM）、建模仿真技术等。（1）PDM是绿色设计关键技术，是对生命周期设计各环节信息及数据的有效管理，包括技术文档、绿色资源及工程规范等。（2）为达到绿色设计目的，运用建模仿真技术，大量收集整理产品设计及运行中的信息和数据，以此建立生命周期设计模型。通过建模促进各部门之间相互合作，并利用仿真技术，进行产品开发及设计、产品制作及测试、后期回收与二次处理等。
【关键词】液压系统；矿山机械；应用；适用范围
液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。
1、液压传动原理及系统组成
1.1液压传动基本原理
液压传动技术主要是指利用液压泵将原动机产生的机械能转换为工作液体的压力能，然后通过液体压力能的变化来传递能量，最后通过各种类型的控制阀以及管路的传递，结合相关的液压执行元件（例如液压缸和马达），将液体压力能转换为机械能，进而驱动工作机构，实现工作机构的回转或者直线往复运动。
1.2系统的组成
液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质。
2、液压系统在矿山机械中的应用
2.1在矿山机械中，主要应用液压传动系统的以下优点：
（1）在相同功率下，液压执行元件体积小，重量轻，结构紧凑。
液压传动一般使用的压力在7Mpa左右，也可高达50Mpa。而液压装置的体积比同样输出压力的电机及机械传动装置的体积小得多。（2）液压传动的各个元件，可根据需要方便，灵活地来布置。（3）易于自动化。液压设备配上电磁阀，电气元件，可编程控制器和计算机等，可装配成各式自动化机械。（4）速度调整容易。液压装置速度调整非常简单，只要调整流量控制阀即可轻易实行无级调速。
（5）不会有过载的危险。液压系统中装有溢流阀，当压力超过设定压力时，阀门开启，液压经由溢流阀流回油箱，此时液压油不处在密闭状态，故系统压力永远无法超过设定压力。
2.2矿山机械液压传动系统的形式很多，一般有以下几种应用形式
2.2.1开式系统和闭式系统
按照液压系统中油液循环方式的不同，矿山机械液压系统可分为开式循环系统和闭式循环系统。
（1）开式循环系统：开式是指液流具有开口，即执行元件的回油直接返回油箱。开式系统的特点是结构简单，散热条件好，但所需的油箱容积大，低压油路与空气接触机会多，空气易渗入管内并产生噪音和振动。
矿山机械开式循环系统常应用于以下几种情况：
1）散热条件好，适用于小功率定量泵节流调速系统。
2）适用于多液动机并联系统。
3）适用于整机安装尺寸不受严格限制的场合。
4）适用于工作环境较好的场合。
（2）闭式循环系统：闭式系统的油流被封闭，其执行元件的回油宜接返回油泵的入口。闭式系统的特点是油箱容积小、结构紧凑，高低压管路均有一定压力，空气渗入的机会少，故运动乎稳。但系统较复杂，有时还需设置专门的补油泵，散热条件较差。
矿山机械闭式循环系统常应用于以下场合：
1）适用于单务单浓动机矿山机械系统。此系统可用双向变量泵来实现液动机的换向和调速，装置简单，且换向平稳无冲击。
2）当利用双向变量泵进行容积调速时，系统效率高，调速范围广，能实现无级调速。因此，闭式系统多见于要求双向调速和功率较大的系统。
3）闭式循环系统适用于矿山机械空间尺寸较小和工作环境较差的场合。
2.2.2串联系统和并联系统
在单泵多液动机的液压传动系统中，浓动机在油路中的连接方式可以串联，也可以并联。因此，根据被动机的连接方式不同，液压传动系统又可以分为串联系统和并联系统。
（1）串联系统：串联系统是利用中开式换向阀（例如单个的M型换向阀或者是串联式多路阀）把多个液动机串联起来的供油系统。串联系统的浓动机可以同时动作，也可以单独工作。
串联系统只适用于负载不大、要求液动机同时动作、速度稳定、体积小的液压矿山机械系统。
（2）并联系统：并联系统是利用中闭式换向阀（如单个O型阀.或者并联多路换向阀）把几个液动机并联起来的供油系统。
并联系统适用于负载较大、要求液动机同时工作但对速度稳定性要求不高且矿山机械液压系统的安装尺寸不受限制的场合。
2.2.3单泵或多泵系统
双泵双回路系统与单泵系统比较，虽然成本较高，但是工作装置的功率分配可以设计得比较理想。如把同时工作的执行机构分别安排在不同的泊路中，则它们可以毫无干扰地实现复合动作，以缩短矿山机械的工作循环时间和提高生产效率，这种要求在单泵系统中是较难实现的。
2.2.4定量与变量系统
主油泵为变量泵的系统称为变量系统。它利用改变油泵的排量来调节波动机的工作速度，调速效果好，并能实现无级调速。它的缺点是：当系统负载小时，油泵的流量最大，因而矿山机械系统空载时的液力损失增加；此外变量系统结构较复杂，可靠性较差，制造成本较高。
结束语
近年来，液压技术迅速发展，液压元件日臻完善，使得液压传动在工程机械传动系统中的应用突飞猛进，液压传动所具有的优势也日渐凸现。可以相信，随着液压技术与微电子技术、计算机控制技术以及传感技术的紧密结合，液压传动技术必将在工程机械的发展中发挥出越来越重要的作用。
参考文献
[1]邱国庆.液压技术与应用.北京：人民邮电出版社
[2]刘鑫.我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势[J].电气时代，200年第12期
关键词：矿山机械;发展现状;安全管理
Abstract: This article through to the mining machinery present situation, problems and solutions of elaborated mine machinery safety management, and according to social development and needs of the mining machinery development prospect and direction of.
Key words: mining machinery; development status; safety management
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
1什么是矿山机械
1.1矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械。包括采矿机械和选矿机械。探矿机械的工作原理和结构与开采同类矿物所用的采矿机械大多相同或相似，广义上说，探矿机械也属于矿山机械。另外，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等。
1.2矿山机械行业现状
矿山机械是专业从事生产各种采矿机械和练矿机械的行业，由于经济的发展和消费的需求增加以及可观的利润是很多企业涌入到了这一行业。然而企业的增加使目标客户市场被分散，利润空间大量缩水，使生产商往往根据市场上原有的机械设备来仿造生产，而不是创新技术和提升科技含量。近几年来，矿山机械市场需求旺盛，2011年机械工业全累计完成工业总产值16.89亿元，同比增长25%。其中120种主要机械产品中，有102种产品产量实现增长，其中矿山机械行业增长速度最快。我国已经进入矿山机械生产、消费、出口大国的行列，但大而不强。
3 国内矿山机械行业存在的安全问题
3.1 管理力量薄弱 现如今，由于企业管理不利，使得管理力量非常薄弱，直接对影响设备的正常运行。 在实际的施工过程中， 通常施工项目比较复杂，线长、施工条件艰苦、任务多、工期较短，从而对企业的矿山机械设备和相关的管理人员调动非常频繁。
3.2 未能充分落实保养制度 目前，企业的目标是追求项目的最大经济效益，从而不断的压缩成本，抢工期，只是重视矿山机械设备的使用，但是，却完全忽略了对矿山机械设备的维护和保养工作。 这样一来，得不到及时维护和保养工作的矿山机械设备长期处在有故障的情况下运行。
3.3 设备使用不合理 目前，由于企业的大多数工作人员的素质水平都较低；或者是没有经过正规的业务和安全培训，就直接上岗工作。有些人尽管经过了专业的培训， 但是培训内容不具有针对性，在实际的施工过程中，对技术和设备的使用知识运用较少。 特别是对于那些短期的工作人员来说，对他们的技术条件要求会更低，在施工过程中，只要可以操作矿山机械设备就可以上岗工作，从而造成了各种事故的出现，影响了矿山机械设备的正常运行。3.4 检测设备不及时 由于企业不重视对矿山机械设备的保养和维修，特别是对于那些需要更新换代的矿山机械设备来说，企业领导存在侥幸心理，只是一味的降低成本，没有安排专人定期对矿山机械设备进行检测。由于更换不及时，再加上企业领导和操作人员的侥幸心理从而引发了很多机械事故。
4 预防与减少矿山机械事故的对策措施 根据对我省矿山机械设备现状及存在的主要安全问题进行的分析，查找矿山机械设备的主要危险源，为了预防与减少由于矿山机械设备原因而产生的安全事故，矿山应从以下三个方面做好机械设备的安全管理，及时预防安全事故的发生。4.1从矿山机械设备本身的安全附件及设施配置方面 (1)提升设备装设防止过卷、过速、过负荷和欠电压等保护装置;装设深度指示器;装设跑车防护装置。提升的信号应具备声光兼备;在采用平车场摘挂钩的系统中，安设合格的挡车器和阻车器;绞车钢丝绳应进行日检，应记录绳径、磨损、断丝等实际情况;及时更换钢丝绳;应对钢丝绳进行安全系数的验算;满足提升要求。 (2)电机车的闸、灯、警铃、连接器、撒沙装置应经常检查，设置必要的警示标志，提高矿区的道路等级，保证矿山运输的安全。
矿井主要通风机采用单套时应有能正常使用的备用电机;主要通风机应采用双回路供电;应设轴承温度计、水柱针、电流表等仪表，局部通风机应采用风电闭锁装置。空压机的压力表、安全阀、断油(断水)和温度保护装置应能正常使用。排水设备电源应采用双回路供电、双排水管，排水能力应能满足矿井的排水要求。
(4)所有设备的机械传动部位应安设防护罩，严禁电机罩开启运行，设备应有保护接地系统。4.2矿山机械设备的安全管理方面应制定各种设备的岗位责任制、操作规程等规章制度;设备操作者应实行持证上岗。对设备应定期进行检修维护，保证设备的完好。禁止机电设备带病运行，产生火花、电弧，清理设备周边的可燃物，防止火灾事故的发生。禁止提升超挂重车，运输超载;严禁蹬钩、行人。禁止采用报废车辆运输，特别要对承包运输的设备进行严格管理。4.3从提高机械设备操作人员的安全培训方面应对矿山的所有职工定期进行安全和操作技能培训，特殊工种应持特种作业证上岗，提高职工的生产安全意识，杜绝生产过程中违章操作行为。依法规范矿山安全生产行为，改善不良的作业环境，积极预防各类职业伤害事故的发生，是矿山企业的重要职责，也是矿山安全管理的一项重要任务。从以上对矿山机械设备的危险危害因素进行的分析，并针对危险危害因素提出的对策措施，能够在可能发生事故的地方加大管理和增加安全投人，尽可能地把安全事故降至最低。可以通过增加设备安全附件的投入，对机械设备进行整改;建立健全机械设备的全面管理;对操作人员的安全知识培训和安全教育;提高安全生产意识，保证矿山安全有序收生产，为矿山经济建设和发展提供坚实的基础。
5 矿山机械的发展
我国土资源部2008年了《关于促进深部找矿工作指导意见》，以促进我国固体矿产勘查向深部拓展。这显示出矿山机械设备股将面临着新一轮的行业需求，尤其是钻探、野外寻矿等诸多设备。越来越多的矿山开始使用机械化作业，提升矿山的开采率，消除安全隐患。在煤炭、铜矿、锌矿等矿山的机械化程度已大大提升，使矿山机械设备的市场容量大大增强。 对此我们应该了解矿山机械设备行业面临的四大发展趋势。
5.1机械制造业技术的融合在机械辊式破碎机制造业的许多领域，电子控制和软件技术变得同机械工程同等重要。
5.2机械制造业服务性思维在从电梯到工厂设备等领域，生产厂家的利润增加已不再是因为按固定规格生产产品，而是要求制造厂家能按用户的要求生产产品，以满足用户的个性化特殊的需求。机械制造业不应是在闭门造车，而是利用开放的公共平台和社会资源创新。
5.3机械制造业更新生产策略在包括印刷机械等在内的若干行业中，机械制造厂借用汽车产业中的构想，把投入不同市场的不同产品，建立在同一个基本工程结构之上，然后在制造过程的后期修改设计，这样可使产品适应特定顾客群体的需要。
5.4如今矿山机械设备企业越来越注重对高效、节能环保设备的研发和生产。矿山环保设备的自动化、大型化和高效节能化成为矿山机械设备制造企业今后研究的重点。
6结束语
1.1机械安全设计方法不够成熟
尽管如今大量机械在安全设计方面具备成熟的理论和方法，然而对一些大型与复杂的重要矿山机械设备来说，安全设计只存在理论，尚未形成成熟的与理想的安全设计方法。比如，我国的带式输送机动特性研究一直处于理论分析时期，迫切需相关的实验研究和检验[4]；此外，在掘进机的设计方面，当前尚未形成满足我国地质状况的完整的截割、装运以及行走的载荷谱。以上均会对安全设计造成约束，这和国外的机械安全设计比较有很大的差距。
1.2矿山机械安全检测检验技术需要完善
矿山机械设备一直在重载与交变载荷状态下运行，非常容易引发安全事故。尽管现代化的测试技术和设备在不断进步，然而因为矿山机械设备自身的复杂性及其工作环境的复杂性与许多不可预测的突发事件的存在，依然应该对在用机械设备展开规范化与制度化检测和检验。虽然安监部门已经把矿山在用设备安全检测与检验工作逐步提到议事日程，然而矿山机械安全检测检验体制与技术依然应该得到不断完善与提升，尤其是小型矿山企业重视程度还相差甚远。
1.3从业人员素质亟待提高
通过统计资料可知，有80%以上的矿山伤亡事故均由人为因素引发。因为矿山工作的艰苦性与危险性，加上矿山机械从业工作者的组成较为复杂，一些机械设备操作人员文化素质不高，对相关设备的安全性能了解不全面，员工的自我保护意识不强，经常性野蛮操作等问题是引发矿山机械安全事故的主要原因。因此，一定要通过培训与教育等方法，逐步强化操作人员的责任心与安全意识，熟悉相关设备的安全操作重点，才可以提高驾驭设备的能力；一定要严格根据规程操作，避免麻痹心理，才可以降低或者杜绝设备伤害事故的出现。除此之外，矿山企业的相关管理人员过分地重视产量，片面追求经济利益的最大化，安全观念薄弱，对相关从业人员的上岗培训不全面，造成部分操作人员不能较好地掌握先进设备的使用，造成现有设备不能完全发挥应有的技术优势。
2我国矿山机械安全技术的应用
2.1大力推广机械故障诊断技术
新型的大型矿山机械，比如，开采、挖掘与运输设备都完成了微机监控；新型的电牵引采煤机具备智能监控、监测与保护体系，能够实现远近控制、工况检测及状态显示、故障识别及分析；新型的掘进机能够实现进行方向检测、电动功率自动调节、切割断面监测、工况监测与故障诊断与识别。
2.2加强对矿山机械安全技术人才的培养
当前，随着我国矿山机械设备与科学技术的进一步改进与发展，逐步实现了由机械化向半自动化与自动化的方向转变，对人的智力与技术水平的要求也变得更高与更加严格。为了在矿山生产工作中做到安全与高效，使我国机械安全体系能够贯彻落实，就一定要从当前起，注重与加快矿山机械安全技术人才的培养，进一步增强作业人员与技术工人的选取与培训，全面提升矿山机械从业人员的技术水平与安全观念，不断推进矿山安全培训标准化进程，更好地提升安全意识与安全设计的技术能力[5]。
2.3建立矿山机械安全设计体系
[关键词]矿山；机械设备；安全管理
中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0004-01
随着矿山开采和生产技术的发展，铁矿矿山的规模越来越大，机械化水平也有了明显提高，矿山机械设备的安全稳定运行是保障铁矿矿山安全生产的重要基础。一旦矿山机械设备发生运行故障，不仅会严重损害矿山企业的经济效益，而且严重威胁着矿山工作人员的生命安全，因此矿山企业要充分认识到加强机械设备安全管理的重要性，结合当前矿山机械设备管理中存在的问题，有针对性地采取相应措施，推动矿山的安全生产，提高经济效益和社会效益。
一、当前矿山机械设备安全管理存在的问题
1、矿山工作人员的综合素质偏低
人为因素是影响矿山机械设备安全、稳定运行的关键因素。近年来，我国铁矿矿山生产快速发展，很多企业都引进了现代化的机械设备，自动化和机械化程度不断提高，有效地提高了铁矿矿山的生产效率和生产质量。与此同时现代化的矿山机械设备对于工作人员的技术和知识水平也提出了更高的要求。据相关资料显示，60%～70%的矿山机械安全事故都是由人为操作不当或者操作失误造成的[1]。铁矿矿山的工作具有很高的危险性，并且工作环境艰苦恶劣，很多矿山企业都难以招聘到高素质的专业机械人才，因此在实际的招聘过程中，矿山企业多是放低招聘标准，很多进入矿山工作的工作人员都是农村务工人员，文化层次较低，对于机械设备的安全性能和运行原理了解不够，缺少专业技能，同时对于机械设备的安全管理意识和自我保护意识淡薄，导致违规和随意操作机械设备，引发矿山的安全事故。
2、忽视对机械设备的维护保养
为了确保矿山机械设备保持良好的运行状态，矿山企业要按照机械设备的相关技术标准和规定进行日常的维护、保养和检查，定期进行检修。但是很多矿山企业忽视对机械设备的维护保养，机械设备管理侧重于发生故障之后的维修，忽视对机械设备的和保养管理。保养是机械设备维护管理的重要内容，对于保障机械设备的安全稳定运行有着非常重要的作用。多数矿山企业没有制定有效的管理制度，一些维护检修人员多是依靠自己的经验对机械设备进行保养，油的使用混乱，没有根据机械设备的实际需求选择合适的产品，油产品使用不当或者没有严格按照机械设备的技术要求进行添加，会增加机械设备的磨损，导致机械设备零件之间的摩擦阻力越来越大，给机械设备造成严重损害。油的添加量是有要求的，添加过多会造成浪费，添加过少又难以发挥作用，加速油品变质和机械设备的磨损，影响机械设备的运行状态。
3、矿山机械设备的安全检测技术落后
矿山机械设备的运行环境非常恶劣，在长期的重载和超载运行中，机械设备磨损严重，很容易出现各种安全隐患，威胁着矿山工作人员的人身安全。当前，很多矿山企业机械设备的安全检测技术比较落后，再加上机械设备自身结构的复杂性和其他因素的影响，难以及时发现机械设备的运行故障，最终导致铁矿矿山发生各种安全事故，给矿山企业造成巨大的经济损失。
4、缺少完善的安全管理制度
当前的矿山机械设备安全管理制度包括矿山炮孔钻机、地下铲运机、运输车辆、提升绞车、提升机等设备的管理方法[2]，为铁矿生产企业的使用提供指导原则和总体框架，确保机械设备的合理使用。但是这些机械设备仅仅只是一小部分，远远达不到矿山机械设备的安全要求，因此必须完善机械设备的安全管理制度。另外，一些矿山企业中的管理人员责任意识淡薄，对机械设备的安全管理存在侥幸心理，一味追求生产效率，忽视安全管理，没有严格落实机械设备的安全标准，机械设备的运行存在很多的安全隐患。
二、矿山机械设备的安全管理措施
1、加强对工作人员的专业培训
为了不断提高矿山的生产质量和生产效率，矿山企业要加强对工作人员的专业培训，转变传统的人力资源管理理念，强化安全责任意识。在铁矿矿山内部定期开展机械设备操作人员的系统培训，提高操作人员的专业技能和安全意识，规范各种机械设备的操作流程。全面考虑机械设备操作人员的综合素质，针对不同层次的培训内容，提高培训活动的实用性，强化操作人员对机械设备的安全、规范操作流程，杜绝各种违规操作，尽量做好积极防范、主动防范，最大程度地建减少和控制各种安全事故。同时，加强对机械设备操作人员的专业知识培训，使操作人员全面掌握各种机械设备的性能、工作原理和结构构造，正确使用机械设备，延长机械设备的使用寿命，提高铁矿生产的经济效益。
2、加强对机械设备的维护保养
机械设备的维护保养是使机械设备保持良好运行状态的重要方式，因此矿山企业必须重视对机械设备的日常维护保养，制定完善的机械设备维护保养制度，安排专门的维护检修人员负责机械设备的日常维护保养。维护检修人员要根据铁矿矿山生产的实际情况，对不同机械设备采取不同的维护保养措施，及时更换超过使用年限的机械设备零件，消除机械设备的安全隐患。矿山企业要完善油管理，在日常工作中，维护检修人员要加强对机械设备维护保养学习，全面了解不同类型、不同型号油产品之间的差别，选择合适的油产品，根据机械设备的运行状态添加适量的油，提高机械设备的运行状态、。
3、引进先进的安全检测技术
矿山企业要积极引进先进的安全检测技术，进一步完善和优化维修设施和技术，采用先进的科学技术，建立铁矿生产机械设备的安全管理系统，应用人工神经网络、专业系统等智能技术，基于计算机网络系统，实时的在线监测各种运输设备、掘进设备和开采设备的运行状态，实时进行故障诊断，实现铁矿矿山的远程监测和故障维护，综合运用机械设备管理、预测评估、计算机技术、状态监测、可靠性技术等理论要点[3]，不断提高矿山机械设备的安全管理水平。
4、严格落实安全管理制度
矿山企业要根据铁矿矿山生产的实际情况，进一步完善矿山机械设备的安全管理制度，加大机械设备安全管理力度，将机械设备的安全管理制度严格落实在机械设备操作使用、运行维护、故障检修的各个环节，采用系统化、规范化的手段做好矿山机械设备的安全管理，层层落实在各个岗位和各个人，同时配合合理的奖惩机制，对于违反矿山机械设备安全管理制度的工作人员给予批评教育以及物质惩罚，加强对机械设备操作人员的定期考核，强化工作人员的安全管理意识，在每次使用机械设备之前和之后都要进行检查，检测机械设备的运行状态，做好机械设备的安全管理，使矿山机械设备处于安全、稳定的运行状态。
结束语
机械设备是铁矿矿山生产的重要工具，机械设备的运行状态对于矿山的生产产量有着直接的影响，矿产企业要针对当前在矿产机械设备安全管理方面存在的问题，及时采取有效措施，加强机械设备的安全管理，推动铁矿矿山的快速发展。
参考文献
[1] 刘阳，郭艳亮，刘号.浅谈矿山机械设备的安全管理[J].中国外资，2013，10：114-115.
关键词：矿山机械；制造与维护；创新
1矿山机械制造与维护现状
矿山机械作为矿物资源开采中的重要设备，在我国矿产开发中起着重要的作用。我国一直以来都在不断尝试制造和引进先进的矿山机械，不断学习先进维护技术，从而为经济增长中资源的需求提供有力保障。但目前国内在相关机械的制造与维护方面，仍旧与西方发达国家存在着较大差距，往往出现使用寿命较短，开采效率较低以及破坏生态和浪费资源等一系列问题。因此，有必要及时对现有矿山机械设备的发展研究进行反省，努力提升机械设备质量，不断在制造和维护方面进行创新，从而更好地促进我国矿山开采行业的发展。
2制造与维护中出现的主要问题
2.1部分设备对环境破坏较大
大多数矿山机械设备在使用时，均会对当地的地表环境造成严重破坏，从而导致较严重的生态问题。这主要是因为设备在制造时，相关人员并未将环境作为主要的考虑因素，而是一味地从开采效率和生产利益的角度出发进行装备的制造。我国改革开放以来，各地都坚持贯彻以经济建设为中心的指导思想，而或多或少的忽视了生态环境的保护，并因此造成了较大的环境问题。因此，有必要将保护环境的意识融入到设备的制造环节中来，考虑设备在具体工作时对环境的影响，达到从根本上减少对环境的破坏的目的。
2.2维护工作困难繁琐
由于矿山机械设备常常在野外进行作业，操作环境十分恶劣，因此容易出现各种损伤等问题，需要经常性的对其进行维护以确保正常使用。但由于目前国内所采用的各种矿山机械大多都从国外引进，部分由国内制造的设备其核心技术仍由外国公司把控，一旦关键部位出现重大问题，便需要外国公司派专人来进行维修，十分繁琐。同时，由于需要一定的手续和流程，申请维修往往会对施工造成一定延误，导致给企业或有关部门带来很大经济损失。因此，有必要加大国内自主研发矿山机械核心技术的进程，减少对外依赖。同时，还要从制造层面加快研发新型技术，以适应我国矿山开采的众多复杂恶劣环境，降低设备损伤率，减少维护次数，提高生产效率。
3矿山机械制造技术的创新
3.1矿山机械制造特点分析
矿山机械设备一般分为采矿设备、选矿设备和探矿设备，其在实际作业过程中往往保持高负荷状态，机器内外容易出现严重磨损现象，若不加以重视，则会对作业精度造成较大影响。因此，相关制造人员在给矿山机械设备进行材料选择时，会要求材料具有高耐磨性以及高硬度的特点，例如耐磨性较好且强度较高的高锰钢材质，同时，还会在原材料中加入各种元素以提高其使用效果和寿命。
3.2矿山机械制造创新原则
矿山机械制造的创新要围绕两个主要方面：一个是环境保护方面，针对目前矿山机械给生态环境带来的众多严重问题，有必要在设备的设计制造时对环境问题进行考虑，与建立环境友好型社会的目标相一致；另一个是资源利用方面，大多数矿山机械在进行开采时效率较低，对资源造成极大的浪费，因此，有必要对现有设备进行改良，通过运用先进技术，最大化资源的利用。在进行矿山机械制造的创新时，需要遵循以下几个原则：1）在选取零件时应强调低能耗、寿命长的原则，降低能源消耗，降低产品报废率从而减少对环境的影响；2）尽量不使用有害材料，优先选用低环境负荷材料，同时，做好废弃零部件的回收工作；3）优先采用可再生材料，应用无毒材料与大模块技术
3.3矿山机械制造创新方向
未来的矿山机械设备的制造要将改良设备性能、降低生产成本以及保护生态环境等作为创新的方向。通过在技术方面进行创新，运用可靠性设计，优先运用新材料，从而提高设备的性能；通过技术创新，降低生产成本，从而提高产品的竞争力；通过技术创新，采用环境友好型材料，充分利用资源，从而实现资源的循环利用。不仅如此，今后矿山机械制造技术还会偏向于虚拟化和网络化。通过将计算机技术运用于模拟真实的操作环境，可最大限度的保证零部件质量，缩短研发和生产周期，同时还能有效降低生产成本，提高经济效益。运用网络的优势，跨区域甚至跨领域进行产品的设计制造，原材料的选择等，大大提升了产品竞争力，降低了成本。还可通过网络进行技术交流等活动，达到实现行业共同发展的目的。
4矿山机械维护技术的创新
4.1矿山机械维护技术的特点分析
由于矿山机械的作业环境一般比较恶劣，流动性比较大，在使用中容易造成零部件的损坏，因此，要保证设备在损坏时得到及时的维护，做好定期的检查维护工作，保证设备的使用效率，从而保证较高的生产效率。因此，相关单位会设立常备的机械维护工作组，在矿山机械的作业期间随时准备进行检查和维修，最大可能的保证矿产资源开采的按期进行，从而减小利益损失。
4.2矿山机械维护技术的创新分析
在目前国内外对于矿山机械维护方面的创新主要体现在设备的检测和维修技术方面的创新。例如，运用超声波技术来检测设备内部的质量缺陷，该技术通过利用高频率声波在不同介质中传播特征的不同，通过进行专业的分析，找出故障设备的问题所在，具有准确高效的特点。矿山机械设备一般体积较大，而其内部结构也十分复杂，在长期高强度的负荷作业后，内部易于出现孔洞和裂缝，影响设备的正常运行。当其出现故障时，如果通过较传统的拆卸方法则比较麻烦和困难，且需要专业的人员方能完成，而超声波无损探伤技术则不具有上述缺点，既简单方便又精确可靠。龙门式三坐标测量机的应用也是设备维护技术创新方面的例子，由于在对损坏零件进行加工再利用时，难免会涉及到焊接和热处理等工艺，导致零件内部出现应力，并呈现出一定变形，引起尺度的变化，这会在一定程度上影响零部件的精度控制。而通过运用三坐标测量机，则可对零件尺寸做出调整，从而保证精度。
5结语
随着我国经济的不断发展，对资源的需求将越来越大，矿产资源的开发也会越来越普遍。但由于开发过度，我国目前的矿产资源正日益枯竭，开采的难度也在不断增加，同时还造成了严重的生态环境问题，引起了社会各界的广泛关注。因此，有必要在制造和维护矿山机械设备时考虑环境保护等因素，通过技术创新的方式来改善目前的状况。本文对目前我国矿山机械的制造和维护中存在的问题进行了仔细分析，并客观详细地探讨了通过创新技术来改善现状的方法，为相关研究人员提供了一定帮助。
作者:李金明 单位:中核第四研究设计工程有限公司
参考文献:
［1］王成端．矿山机械设备资源优化配置系统研究[J]．矿山机械,2013．
关键词:矿山机械；焊接；应用
中图分类号：F407.4 文献标识码：A
1、引言
矿山机械设备工作环境恶劣，工作量巨大，设备在工作过程中发生的磨损，意外损坏等都对机械设备的正常工作造成影响，甚至引发安全事故。工作人员为了保证机械设备安全、正常的运转，对于已磨损、能够更换的配件进行更换，具有修复价值的构件送到检修车间进行焊接修复。由于生产任务重，有些设备又比较大，无法拆卸更换但又发生开裂或断裂的，只能在现场紧急抢修。在焊接修复的过程中，焊件受到局部不均匀的加热和冷却，容易产生应力和变形，同时受工作环境条件影响，引发夹渣、裂纹等焊接缺陷。多数焊修工作没有制定严格的焊接规范，对焊后的检验工作不够重视。而且焊前准备、预热、焊后热处理等工作不到位极易产生气孔、裂纹等焊接缺陷。这些焊件进入工作状态后，很快又会出现裂纹，有的裂纹会很快扩展，导致断裂，重新进行修复。如此循环只会增加更多的焊修成本，延误更多的时间。为保证焊修工件的修复质量，应加强焊接技术的应用管理。
2、影响焊接的因素
2.1环境因素
采矿的机械使用环境一般比较恶劣，风吹日晒雨淋造成部件的老化，其特殊的环境对焊接也提出了很高的要求：空气湿度大会使焊面含氢量增高，产生气孔缺陷的几率增大，从而降低了焊口的强度，可选用低氢型焊条，需要烘干的要严格控制烘干温度和时间以及烘干次数，尽量做到随烘随用，可以有效降低气孔、裂纹等焊接缺陷的产生；风力过大会使焊接的电弧不稳，增加焊接应力，当焊接作业环境的风力≥2m/s时 ，应正确的选择焊接材料和运枪方法，并采取防风等工艺措施，如在焊接区域做局部遮挡，采用以上的技术就能很好地解决现场环境恶劣的问题，实现我们焊接的目标，确保焊接的效果。
2.2温度因素
焊接温度也对焊接效果有着很大的影响，特别是北方冬季特别寒冷，最顶温度可以达到零下20多度，一帮情况下在这样寒冷的温度下是不能开展焊接的，比较容易出现的就是造成冷焊、虚焊；如果焊接温度过高，可能导致焊点机械强度下降，可靠性下降。实验证明，随着温度的升高，金属的机械强度明显下降，因此要实现理想的焊接，必须严格控制焊接温度。同时也要控制好焊前预热和焊后热处理的温度，焊前预热可降低温差和缓慢冷却速度，减少焊接应力。在寒冷的冬季，作业温度为-10℃左右，在焊接中应采取多种抗寒措施，如在施工现场盖防寒棚；对加热用的气体采取保温措施；焊接过程中延长加热时间等等，尽量减少外界温度对焊接质量的影响。
2.3材质因素
焊接件的材质也对焊接效果有着很大的影响，不同的材质要求不同的焊接工艺，铸钢件、铸铁件、普通灰口铁等材质的焊接材料所要求的焊接工艺各不相同，要求预加热、焊后保温、预处理等应严格按照规范处理，做出完整的操作规范以保证焊接质量，否则就会出现虚焊、断裂等常见的现象；另外焊缝的清洁也是焊接质量的关键因素，在焊接前一定要将焊缝清理干净，有些要求还要打磨出请洁面、作出坡口后才能焊接。因此要实现理想的焊接，就必须严格按照焊件的操作规范严格执行。
3、提高焊接技术应用的对策
3.1焊接前准备
在利用焊接技术对矿山机械进行维修时，维修人员应该充分了解焊件材料及特性，选择与焊件材料相匹配的焊条。一般情况下我们需要对焊件的化学成分、机械性能、抗裂性、耐腐蚀性及高温性能等方面加以区分，这是我们选择适合的焊条的前提条件，再根据焊接结构形状、受力情况、焊接设备和焊条售价来选用具体的型号和牌号。在这一过程中我们需要遵循的一些基本要求如下:①等强度原则。对承受一般载荷的工件进行焊接时，通常选用焊条抗拉强度与原材料相等，或稍高于原材料的焊条。除满足强度要求外，应选用塑性和韧性指标较高的焊条进行焊接修复。②同等性能原则。在特殊环境下工作，如要求耐磨、耐腐蚀、耐高温或低温等具有较高力学性能的工件，则应选用能保证熔敷金属的主要成分和性能与原材料相近或相似的焊条。如焊接不锈钢部件应选用不锈钢焊条。但是异种钢焊接时，要根据强度较低的钢材来选用相应的焊条。只有这样我们才能够很好的根据具体的情况来实现最佳的焊接效果，确保焊接效果持久，焊接机械才能确保使用安全。
3.2焊前清理焊件
焊缝根部焊透和接头是我们进行焊接工作的关键部分，这一部分的焊接决定了焊接的效果这就要求我们根据具体的情况采用不同的焊接技术，焊修部位需要用碳弧气刨开合适的坡口。选择坡口一般遵循以下原则:①保证工件焊透，便于焊接操作；②坡口形状容易加工；③尽可能提高焊接生产率和节省焊条，尽可能减小焊后变形。有裂纹的焊修部位要把裂纹彻底清除干净，以免留下微小裂纹引发裂纹扩展，最终导致焊件破坏。焊修和开坡口部位及焊接区周围20mm内要用手动砂轮机等工具打磨至露出金属光泽。通过以上的技术处理，就能够很好地确保焊接效果，确保机械得到良好的维护，从而保证在使用中的耐久性。
3.3焊接方法的选择
在利用焊接技术对矿山机械进行维修工作中，不同的机械，根据其构造的不同选择合适的焊接方法。针对中部槽结构简单、焊缝规则的特点，可采用焊接机器人或焊接专机，辅以焊接变位机，实现自动焊接。采用窄间隙焊接方法，改“V”型坡口为“U”型坡口，可节约焊材30％左右，气体保护熔化极电弧焊的焊接形式应用于外缸与缸底的焊接，采用中低线能量，实现多层多道熔覆而不需清理，降低焊接电能的消耗，提高焊接效率，同时由于焊接热输入量的减少使焊缝晶粒细化，提高焊缝的机械性能和抗疲劳性能，减少缸体漏液现象的发生，提高了液压缸的使用寿命。对立柱中缸的加工工艺，采用高压无缝钢管堆焊工艺再精车表面的工艺方案代替切屑工艺，减少加工量。利用原有卧式车床的旋转系统实现工件的旋转和焊接速度的控制，车床拖板加持焊枪实现纵向进给，形成半自动焊接系统，提高加工效率，减少工时50％左右。
3.4焊接工艺
矿山机械的维修对焊接技术的焊接工艺有较高的要求。根据母材和坡口的形状、尺寸选择焊条的直径及相应的焊接电流、电压、焊接速度；焊前预热，焊后热处理，要控制好温度；要选择合理的焊接顺序和方向；要选择合理的焊接方法；利用捶击焊缝来减小焊接应力。
3.5焊接检验
在进行焊接工作时应做好焊接工作的检验，对焊接前、焊接时、焊接的各项工作做好检验工作，保证焊接的质量。主要对焊接环境、焊前准备及预热等工作的检验, 确保焊前准备工作严格按照要求进行, 最大限度避免或减少焊接缺陷的产生, 保证焊接质量。严格执行焊接规范, 在焊缝的形成及焊后的后热和热处理过程进行检验。对焊缝外观形状、表面缺陷进行检查。焊缝内部的检测利用超声波探伤、磁粉探伤等方法进行探测。设备的关键部位如果探测出焊接缺陷必须清理干净后重新修复, 直到合格为止。
4、对矿山机械的维护
我们当前的制度是按计划进行维保，确定良好的维保周期，它分为日检、周检、月检及大修。这样的模式在一定程度上很好的解决的当前面临的问题。但是他的缺点也是很明显的，就是不能实时掌握机械具体的情况，不仅人为地增加了设备停机次数和时间，浪费维修费用，而且不利于设备固有可靠性的发挥，从而造成在维修中被动跟着走情况。
5、结语
我们需要根据矿山机械使用的特点，建立健全完善的维修和保护工作。在生产实践中可避免或减少设备故障的产生，缩短处理故障时间。焊接技术是矿山机械维修中非常必要的检修手段，焊接质量的好坏直接影响设备的运行效率。因此我们要在工作实践中善于发现问题，解决问题，积累经验，不断提高焊工的综合技术水平，这样，不仅保证维修后的煤矿设备能够安全运行，还能减少焊修成本，保证焊修工件的修复质量。
参考文献
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