先进制造技术在煤炭加工工程中的应用

黄霞春

(湖南理工职业技术学院，湖南 湘潭 411104)

1、煤炭加工先进技术——虚拟现实技术的应用

（1）虚拟现实技术在设计方面的应用

煤炭加工技术中细化现实技术的应用实质，就是在煤炭加工制作的过程中通过计算机的应用，利用计算机仿真技术，进行三维动态仿真。三维动态仿真技术的应用，有利于在煤炭加工中对实际情况的预测，能够通过模拟技术加工尝试不同的方法，准确预测实际的效果，有利于实现在生产过程中提出相关问题，改善不足、优化工序，从而得出最佳的设计效果。

目前计算机技术主要是运用AutoCAD和3DSMAX两种软件来实现对加工过程的三维动态仿真，AutoCAD具有强大的建模功能，能够快速处理复杂的结构。而3DSMAX则具有较强的动画制作能力，虽然3DSMAX在建模的精确度方面没有AutoCAD的精度高，但是在虚拟现实技术应用中使两者结合运用的时候能够互相弥补不足，完美实现煤炭加工时的三维动态仿真。其强大之处在摇床设备以及部件的建模上尤其突出，体现了计算机虚拟现实技术在煤炭加工中的前景。

（2）虚拟现实技术在控制方面的应用

在煤炭加工工程中很多工序有时候都必须测试设计的控制策略，这个时候加工过程的自动控制掌握层面上的技术就显得十分的重要。在加工工程中如果没有经过测试就直接在实践中检验设计的策略，往往会造成不必要的人力物力的消耗，这种直接在实践中检验的方式是一种十分不明智的做法。同时我们要考虑一个问题，在诸多设计的控制策略中要逐个实践检验，也是不可能的事情。这样的做法需要考虑很多问题，例如所要的时间、资源和要冒的风险等等，概括地说这种冒险的做法是不现实的。但是通过计算机技术的应用可以很好解决这种问题，虚拟现实技术的应用建立三维动态仿真模型，可以在加工控制中实现检测、评价和控制策略的步骤。利用虚拟现实技术的应用使煤炭工业在加工控制技术掌握的方面大大提高，有效地减少了在实际加工操作时错误的预算、不合理的操作，准确地改善了加工技术，使整体生产效率大大提高。

（3）虚拟现实技术在煤炭工业中教学和培训方面的应用

在传统的煤炭加工手艺传授和培训中，通常会以师傅带徒弟的方式来进行施教，师傅会以口传身授的教学方法去教育徒弟。但是一个师傅不可能带大量的徒弟，而且在指导徒弟的过程中无疑会降低了自己的工作效率。这样的教学方法徒弟工艺水平的高低完全取决于师傅的教学水平以及师傅自身的工艺水平的高低。在煤炭工业新时代，这样的培训方法过于落后，效果也不佳。现代的煤炭工业人员培训合理运用三维模型来展示整个煤炭加工的过程，这种模拟过程和实际过程无异，能够把整个加工过程真实展现给培训人员，加快受训者的了解认知。

在这种有利于培训生产工作人员的过程中，能够帮助导师详细讲解，深刻剖析加工工序的每一个环节，深层地把自己的经验传授给培训人员。从而使参加培训的人员清楚了解流程的细节，知道具体的做法以及应该注意什么、怎样避免出现错误、如何控制、如何判断等方面工作事项。运用虚拟现实技术的煤炭加工工程的人员培训，可以使培训人员很好地将实践和理论相结合，而且这种先进技术的应用节省了传统培训的人力物力，效果也更好，有效地减少了受训者上岗工作后发生的事故和失误。

2、敏捷制造模式技术

国内制造业的有一个很大的特点，即极端不稳定性。敏捷生产模式是一种以中国传统文化环境为基础，参照西方管理学的思想为引导，两者相结合而研究出来的一种适合于国内制造业的先进管理模式。敏捷生产模式的应用在煤炭加工工程中是一种先进的技术。在人员配置、物料供应、加工质量、机械配置、订单不稳定的国内煤炭制造业之中，敏捷制造模式有着重要的作用，它能有效地帮助企业从管理的难题上取得重大的进展。有利于煤炭企业保证出货，提高订单速度，杜绝物料与供货的延误。敏捷生产主要是通过细化管理单元，从管理细节上优化、提高企业经营生产的时效性，有利于优化产品结构。敏捷生产的主要作用是在提高煤炭产品加工质量的同时，按照产品在市场上的销路需求进行分析，进行市场细分，优化物流条件。分析市场动向，优化产品，改进由于产品单一而导致的缺乏市场竞争力。在加工生产计划上以符合市场需求为目的，锻造产品多样化、规格多样化的生产格局。

敏捷制造的生产技术体现在如何将技术、人员、管理三者紧密结合到一体，从而达到集中化管理，互相协调的一个最优系统。

3、绿色制造的先进技术

绿色制造的技术是指生产加工的工序符合环境保护的合理性，在不影响环境的情况下实现资源效益的现代化生产模式。在当代社会，绿色一直是国家所倡导的主题，可持续发展更是重要的方针。在煤炭加工工程中利用绿色制造的先进技术，是实现煤炭企业现代化建设的前提条件。绿色制造技术可以帮助煤炭企业提高煤炭资源的利用率，减少生产加工上的消耗，充分利用资源。低排放，降低排污处理带来的成本消耗。

（1）煤炭及伴生资源的综合利用

绿色制造的先进技术中的煤炭及伴生资源的综合利用可以从煤层的综合利用入手。现阶段来说，全国已经建有100多座以循环利用的模式来进行资源再利用的燃气往复式内燃机发电站。煤层气经过合理利用后能够很好地改善生产，减少环境污染，降低排放处理成本。煤层气的利用在煤炭伴生资源的综合利用上应该得到重视。在煤层气的综合利用上可以建立民用的煤气储气站，将煤层气进行合理的加工后，利用管道运输的方式，供给居民在日常生活中使用。

（2）优化煤炭改造技术，从先进的技术上发展水煤浆的加工

水煤浆技术的发展，实现水煤浆在燃烧中高利用低排放，是绿色制造先进技术下的一种产物。随着煤炭技术的不断进步，制造水煤浆的技术和设备也在不断完善，水煤浆的大量生产并投入市场，为绿色能源的的推广提供了广阔的空间。

（3）发展煤变油技术和煤基化工产业。

在煤炭技术中，煤变油技术的应用和煤基化的应用体现在煤炭加工工程中先进的制造技术上。煤变油和煤基化技术的发展，使煤炭企业实现产品多样化，同时使煤炭工业在绿色环保可持续发展的领域上取得了一定的进步。煤变油技术和煤基化技术的发展，延长了煤炭产品的产业链，使煤炭工业实现就地转化的改革性进步，有效地使整个煤炭工业向高效益、高附加值、低消耗、低排放的精细化加工行业领域发展。

（4）绿色制造技术在洗选过程中的应用

众所周知煤炭中含有大量的硫、磷等元素，硫、磷等元素在煤炭上燃烧的过程中会产生有毒的气体，不经过处理释放到空气中会造成环境的污染，而且大量的硫、磷等杂质会大大减少煤炭燃烧时候所产生的热值，产生大量的废渣，严重降低了资源的利用率。在煤炭技术的改进中，完善洗选技术变得十分重要，洗选技术的优化，也是绿色制造技术的进步。在洗选工程中绿色化煤炭生物脱硫技术可谓是先进加工技术的代表作。绿色化煤炭生物脱硫技术是利用生物体内所产生的生物酶来进行脱硫，生物酶有效地压抑有害物质的生成。而且这种利用微生物进行净化煤炭的方法，无害高效，完全符合绿色制造、可持续发展的主题。对比起传统的化学加工脱硫，避免了化学的加工过程，大大地降低了化学作用之下产生的有害气体和杂质。生物脱硫加工技术的综合应用发展在提高煤炭资源的高效利用率和煤炭企业生态保护的层面上有着重大的作用。

4、先进的煤炭制作技术的应用

优化煤炭制作技术的应用，加速科技进步，提倡绿色制造技术的创新和开发，使煤炭技术的提升向着环保绿色的方向前进，才能最终使整个煤炭产业得到发展。资源产业离不开以环境保护为前提的制约，只有大力提升先进的煤炭技术，从绿色加工制造的技术入手，进一步完善在加工上的不足，进一步降低排放、提高资源利用率、提高产值，这才是煤炭企业在优化煤炭加工制作技术中的首要任务。

在技术上，国内的煤炭加工、矿产开发等技术和外国先进的技术相比还是过于落后，煤炭企业应该认真学习别人先进的技术，引进高新的科技。企业经营商应该加大投资力度，在生产技术方面不断推进工艺的优化、设备的更新。要在注重经济效益的同时保证环境效益，从提升环境保护技术方面入手。发展绿色技术，坚持可持续生产，才能适应整个社会的需要，得到国家的大力扶持。

在产品生产中大力发展清洁燃烧和产品深加工转化技术，开发在燃烧中低污染的煤炭产品，在生产工程中优化加工设备，进一步优化效率和能耗，节约资源，降低成本，减少排放。

5、结语

本文就先进制造技术在煤炭加工工程中的应用展开探讨，目的是希望在我国有限的煤炭资源条件下，更有效地增加煤炭资源的利用率，在煤炭工业实现可持续发展的资源有效利用模式，不断优化煤炭加工技术，实现低开采，低损耗，高效益，低排放，建设绿色的煤炭工业。

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