浅谈煤矿机械设计及制造

张朋　王传会　朱洪睿

摘 要：伴随着我国经济建设的高速发展，国家对煤炭资源的需要与日俱增，各个煤矿企业的机械化程度也是日新月异，各种采矿机械也在不断增加。这也刺激了煤矿机械的设计理念不断前进，如果企业想要提高自己产品的竞争力，就必须对现代新技术进行革新。本文将指出现在机械设计中的不足，并提出相应对策，提出新的机械制造理念，为提升我国的煤矿机械技术作参考。

关键词：煤矿；机械设计；制造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.033

煤炭作为国家发展的重要战略资源，如何更有效率更加安全的进行煤炭开采是主要的研究方向，通过使用机械代替人工开采不仅效率更高，安全性也有了保证。而传统的机械制造方式，无法有效保证工作人员的安全，效率也不是很高，对环境的污染也很大。而且自新中国成立以来，我国是使用粗放型的政策发展经济，虽然这种发展模式有效的提升了经济效益，但是忽略了对自然环境的保护，也因此付出了惨痛的代价，现在我们国家正承受着各种自然生态环境被破坏而产生的恶果。因此使用新技术、新理念进行机械设计已是刻不容缓。

1 煤矿机械制造的设计中出现的问题

现在我国有许多的煤矿企业已经大规模普及了机械化生产，然而我国的煤矿机械在设计上却有着很大的问题，在对煤矿机械的设计理念和产品质量的管理上都有着许多的漏洞，不但破坏环境还影响了开采效率并且容易引发事故。

（1）机械设计理念保守，缺乏自主创新能力。我国的机械设计制造企业，很少有意识培养自己的研发团队，很多机械设备的制造方式还是从国外学习得来，而机械设备的核心部件就需要从外国公司进口，许多核心技术也掌握在外国公司手里，导致自己的技术研发能力薄弱。主要是部分企业过于追求看得见眼前的利益，不愿意将资源投入到技术研发上，只喜欢去购买国外成熟技术，让外国企业掐着自己的脖子，从而无法提高机械设计水平。

（2）不注重绿色环保，只追求工作效率。传统的煤矿机械制造方式，缺少保护环境的意识，只为了满足企业的需求，忽视对污染的减少，造成这种机械的污染性大，对工作人员在井下的工作环境也造成很大的影响，同时对资源的浪费也是触目惊心。

（3）机械设计的实用性弱。进行煤矿机械设计的人员在进行机械设计时通常只是纸上谈兵，没有对井下环境进行实地考察，对煤矿的开采作业方式也缺乏有效了解，忽视在井下工作的极端环境，对机械设计的操作模式也过于繁琐，对各种功能也无法有效标识，忽略工人的工作需要，同时机械的适应性也很差，在井下经常发生故障从而影响了对资源的开采作业[1]。

2 煤矿机械设计要进行实地考察

在进行煤矿机械设计要充分的考虑井下工作人员的需要，并综合考虑井下的恶劣环境，实现“以人为本”。

（1）如何设计设备的操作界面。机械的操作界面是人对机械使用的主要构成部分，对操作界面要考虑井下的环境因素，在井下采光很差，通常工作人员都是在昏暗的工作环境中作业，因此要使机械的各种按键可视性强，操作步骤要简单明了，还要设计指示语言，这样井下工作人员才能更好的进行工作。

（2）进行设计前要做好充分的调查研究。煤矿机械的设计人员要充分调查机械所需要工作的范围和环境，要考虑具体操作人员的体态以及对操作机械的习惯并将之结合起来，对这些信息都要充分研究，因为机械主要是由这些操作人员使用，要符合他们的操作需求，让他们能更方便快捷的使用机械。对设备的按键设计要在他们容易看见的位置，操作机械的操作杆等设备要根据工作人员使用习惯进行设计。

（3）设备的外形要契合井下环境。对设备的外形设计要通过对井下的环境进行实地考察进行设计，设计人员如果未进行实地考察，设计的机械无法进入工作场地，那么将会造成巨大的经济损失。要通过井下的地理环境，设计相应的煤矿机械，这一点设计人员要特别注意[2]。

3 绿色技术融入煤矿机械设计中

（1）绿色设计的内涵。绿色设计的理念就是注意保护环境，绿色设计的核心观念就是节约资源、减少污染以及可以对产品回收再利用，使用这种设计理念，可以有效的缓和工业生产对自然环境的破坏。使用这种理念设计的煤矿机械，不仅可以减少对环境的污染，还能大大降低对自然资源的浪费，提升对资源的利用率。因此在进行机械设计时要细致选择机械的制作材料如使用周期、资源消耗、制造成本等综合因素，还要对产品的使用方式、生产方式以及报废回收等进行认真思考，从而使设计的煤矿机械具备环境协调性强，技术性好，安全性高等优点，并且绿色设计的理念也是对国家可持续发展的有效支持。

（2）对煤矿机械制造技术进行全面优化。机械制造是通过使用原材料转变为产品的方式，完整的机械制造方式的生产过程包括生产工艺预备、处理零部件以及产品的组装等。使用绿色技术进行煤矿机械制造要充分考虑环境能源的因素，要对制造产品的材料进行有效的选择，对于设计方案的评选、审核与选择都要优中选优，从中挑选出制造成本低、工作效率高和对环境破坏小的设计方案进行制造。

（3）煤矿机械产品的再制造。将出现故障以及老旧的煤矿机械进行改造修复称为机械再制造，煤矿机械的再制造要充分考虑机械的使用寿命，從而提高机械的工作效率。要对机械各个零部件的使用周期进行充分的研究，对各种零部件进行科学的检测，将需要替换的零部件进行有效的处理回收，从而使老旧的机械设备可以继续发挥工作能力，发挥可持续发展理念

（4）绿色技术进行机械设计的重点。在对煤矿机械设计中要注意的有三点，首先对制造机械的材料要有回收性强、对环境破坏小以及具有可再生性等特点。其次对机械的零部件设计要可拆卸性强，这样不仅有利于对损坏的零部件进行更换，同时机械达到使用寿命时可以将仍可以正常使用的零件用在其他设备上。最后在设计时就要考虑对报废机械如何进行回收，这样不仅减少资源的浪费，还可以回收一定成本。

4 结束语

对煤矿机械的设计只要遵循两个基本点，分别是“以人为本”与“绿色环保”，只有以上面两点为核心进行机械设计和制造，转变传统的设计理念，设计出的煤矿机械才是符合市场需求和国家政策的产品，同时对生产制造的管理，要与时俱进，通过进行系统化、信息化、自动化的生产，才可以提升机械的制造水平。

参考文献：

[1]刘晶.浅谈煤矿机械设计及制造[J].技术与市场，2014（07）：365.

[2]吕培军.浅谈煤矿机械设计及制造[J].中国科技博览，2014（30）：

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