淺談煤礦機械設計及制造

張朋　王傳會　朱洪睿

摘 要：伴隨著我國經濟建設的高速發展，國家對煤炭資源的需要與日俱增，各個煤礦企業的機械化程度也是日新月異，各種采礦機械也在不斷增加。這也刺激了煤礦機械的設計理念不斷前進，如果企業想要提高自己產品的競爭力，就必須對現代新技術進行革新。本文將指出現在機械設計中的不足，并提出相應對策，提出新的機械制造理念，為提升我國的煤礦機械技術作參考。

關鍵詞：煤礦；機械設計；制造

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

煤炭作為國家發展的重要戰略資源，如何更有效率更加安全的進行煤炭開采是主要的研究方向，通過使用機械代替人工開采不僅效率更高，安全性也有了保證。而傳統的機械制造方式，無法有效保證工作人員的安全，效率也不是很高，對環境的污染也很大。而且自新中國成立以來，我國是使用粗放型的政策發展經濟，雖然這種發展模式有效的提升了經濟效益，但是忽略了對自然環境的保護，也因此付出了慘痛的代價，現在我們國家正承受著各種自然生態環境被破壞而產生的惡果。因此使用新技術、新理念進行機械設計已是刻不容緩。

1 煤礦機械制造的設計中出現的問題

現在我國有許多的煤礦企業已經大規模普及了機械化生產，然而我國的煤礦機械在設計上卻有著很大的問題，在對煤礦機械的設計理念和產品質量的管理上都有著許多的漏洞，不但破壞環境還影響了開采效率并且容易引發事故。

（1）機械設計理念保守，缺乏自主創新能力。我國的機械設計制造企業，很少有意識培養自己的研發團隊，很多機械設備的制造方式還是從國外學習得來，而機械設備的核心部件就需要從外國公司進口，許多核心技術也掌握在外國公司手里，導致自己的技術研發能力薄弱。主要是部分企業過于追求看得見眼前的利益，不愿意將資源投入到技術研發上，只喜歡去購買國外成熟技術，讓外國企業掐著自己的脖子，從而無法提高機械設計水平。

（2）不注重綠色環保，只追求工作效率。傳統的煤礦機械制造方式，缺少保護環境的意識，只為了滿足企業的需求，忽視對污染的減少，造成這種機械的污染性大，對工作人員在井下的工作環境也造成很大的影響，同時對資源的浪費也是觸目驚心。

（3）機械設計的實用性弱。進行煤礦機械設計的人員在進行機械設計時通常只是紙上談兵，沒有對井下環境進行實地考察，對煤礦的開采作業方式也缺乏有效了解，忽視在井下工作的極端環境，對機械設計的操作模式也過于繁瑣，對各種功能也無法有效標識，忽略工人的工作需要，同時機械的適應性也很差，在井下經常發生故障從而影響了對資源的開采作業[1]。

2 煤礦機械設計要進行實地考察

在進行煤礦機械設計要充分的考慮井下工作人員的需要，并綜合考慮井下的惡劣環境，實現“以人為本”。

（1）如何設計設備的操作界面。機械的操作界面是人對機械使用的主要構成部分，對操作界面要考慮井下的環境因素，在井下采光很差，通常工作人員都是在昏暗的工作環境中作業，因此要使機械的各種按鍵可視性強，操作步驟要簡單明了，還要設計指示語言，這樣井下工作人員才能更好的進行工作。

（2）進行設計前要做好充分的調查研究。煤礦機械的設計人員要充分調查機械所需要工作的范圍和環境，要考慮具體操作人員的體態以及對操作機械的習慣并將之結合起來，對這些信息都要充分研究，因為機械主要是由這些操作人員使用，要符合他們的操作需求，讓他們能更方便快捷的使用機械。對設備的按鍵設計要在他們容易看見的位置，操作機械的操作桿等設備要根據工作人員使用習慣進行設計。

（3）設備的外形要契合井下環境。對設備的外形設計要通過對井下的環境進行實地考察進行設計，設計人員如果未進行實地考察，設計的機械無法進入工作場地，那么將會造成巨大的經濟損失。要通過井下的地理環境，設計相應的煤礦機械，這一點設計人員要特別注意[2]。

3 綠色技術融入煤礦機械設計中

（1）綠色設計的內涵。綠色設計的理念就是注意保護環境，綠色設計的核心觀念就是節約資源、減少污染以及可以對產品回收再利用，使用這種設計理念，可以有效的緩和工業生產對自然環境的破壞。使用這種理念設計的煤礦機械，不僅可以減少對環境的污染，還能大大降低對自然資源的浪費，提升對資源的利用率。因此在進行機械設計時要細致選擇機械的制作材料如使用周期、資源消耗、制造成本等綜合因素，還要對產品的使用方式、生產方式以及報廢回收等進行認真思考，從而使設計的煤礦機械具備環境協調性強，技術性好，安全性高等優點，并且綠色設計的理念也是對國家可持續發展的有效支持。

（2）對煤礦機械制造技術進行全面優化。機械制造是通過使用原材料轉變為產品的方式，完整的機械制造方式的生產過程包括生產工藝預備、處理零部件以及產品的組裝等。使用綠色技術進行煤礦機械制造要充分考慮環境能源的因素，要對制造產品的材料進行有效的選擇，對于設計方案的評選、審核與選擇都要優中選優，從中挑選出制造成本低、工作效率高和對環境破壞小的設計方案進行制造。

（3）煤礦機械產品的再制造。將出現故障以及老舊的煤礦機械進行改造修復稱為機械再制造，煤礦機械的再制造要充分考慮機械的使用壽命，從而提高機械的工作效率。要對機械各個零部件的使用周期進行充分的研究，對各種零部件進行科學的檢測，將需要替換的零部件進行有效的處理回收，從而使老舊的機械設備可以繼續發揮工作能力，發揮可持續發展理念

（4）綠色技術進行機械設計的重點。在對煤礦機械設計中要注意的有三點，首先對制造機械的材料要有回收性強、對環境破壞小以及具有可再生性等特點。其次對機械的零部件設計要可拆卸性強，這樣不僅有利于對損壞的零部件進行更換，同時機械達到使用壽命時可以將仍可以正常使用的零件用在其他設備上。最后在設計時就要考慮對報廢機械如何進行回收，這樣不僅減少資源的浪費，還可以回收一定成本。

4 結束語

對煤礦機械的設計只要遵循兩個基本點，分別是“以人為本”與“綠色環保”，只有以上面兩點為核心進行機械設計和制造，轉變傳統的設計理念，設計出的煤礦機械才是符合市場需求和國家政策的產品，同時對生產制造的管理，要與時俱進，通過進行系統化、信息化、自動化的生產，才可以提升機械的制造水平。

參考文獻：

[1]劉晶.淺談煤礦機械設計及制造[J].技術與市場，2014（07）：365.

[2]呂培軍.淺談煤礦機械設計及制造[J].中國科技博覽，2014（30）：

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